[发明专利]温度荷载下半柔性路面骨架与水泥砂浆界面力学分析方法

摘要

本发明是一种温度荷载下半柔性路面骨架结构与水泥砂浆界面力学分析方法，属于路面力学技术领域，解决温度荷载下半柔性路面骨架结构与水泥砂浆界面力学分析方法存在的计算过程复杂、外部因素难控制、数值建模困难等问题。本发明基于离散元方法首先使用离散元数值模拟软件生成与实际半柔性路面相同级配的离散元模型；然后，对半柔性路面各组成材料赋予热容、导热系数、热膨胀系数，并确保离散元模型与真实情况接近；最后，对模型施加温度荷载，监测模型骨架结构与水泥砂浆界面处力学变化，评价界面处受力状态。本发明提供的方法具有表现直观，计算简便准确，应用范围广的特点，对不同路面结构有较好模拟效果，在温度荷载模拟方法上具有推广价值。

主权项

温度荷载下半柔性路面骨架结构与水泥砂浆界面力学分析方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)在离散元软件中生成具有确定级配的集料及水泥砂浆模型，模拟过程中集料与水泥砂浆定义为不会破裂的块体，沥青胶浆使用独立的圆盘表示，集料、水泥砂浆和沥青胶浆在模型中紧密联系，确保各组成材料的颗粒排布均匀性；(2)分别为模型中的各组成材料及其粘结部分赋予计算参数，与沥青胶浆连接的部分采用伯格斯模型及平行粘结定义，沥青混合料骨架与水泥砂浆部分使用弹性模型和接触粘结定义，各组成材料分别赋予热容、导热系数、热膨胀系数；(3)在离散元模拟软件中使用热学模块为半柔性路面模型的表层赋予随时间变化的温度荷载，将导热系数以一定倍率放大，加速模拟过程，最高温度与夏季路面表层实测温度相同，控制在60℃，最低温度控制在‑10℃；(4)在路表以下每隔1cm布置测点，监测不同温度下半柔性路面骨架与水泥砂浆界面处的温度场、应力、位移变化及骨架结构与水泥砂浆界面处裂缝扩展情况，评价该界面处受力状态，提出控制性指标和标准，减少半柔性路面开裂。