基于单轴贯入试验的沥青混合料抗剪性能影响因素分析

为了确定沥青品种及用量、级配类型、公称最大粒径和孔隙率等因素对沥青混合料抗剪性能的影响,采用了单轴贯入试验分析。得出了各项因素对沥青混合料抗剪性能的影响规律。结果表明,采用改性沥青后混合料抗剪强度可提高22%~25%;2.36 mm筛孔通过率为35%,0.075 mm筛孔通过率为5.5%时混合料抗剪强度达到最大值;沥青混合料抗剪强度与公称最大粒径具有线性相关性,增大混合料粒径有助于提高其抗剪强度。     

沥青混合料单轴贯入数值试验方法

基于二维颗粒流软件PFC2D构建了沥青混合料单轴贯入数值试验方法;研究了试件尺寸、加载速率、计算时步值等条件对单轴贯入数值试验结果的影响;确定了数值试验的标准条件,评价了单轴贯入数值试验方法的可靠性;分析了单轴贯入试验的细观机制。结果表明:试件尺寸为Φ101. 6 mm×h63. 5 mm、加载速率为1 mm·min-1、计算时步为1×10-3s·step-1时,数值试验可取得稳定结果;贯入强度实测曲线与模拟曲线基本吻合,单轴贯入数值试验误差在4%以内;随着荷载贯入,应变也随之增大,细观接触力越来越密集且作用力越来越大,并逐渐向试件底部扩展;随着贯入量的增加,试件两侧接触力逐渐密集,但无显著的集中现象;接触力网络的纵向变化亦明显于横向变化。     

浇注式沥青混合料抗剪强度及标准研究

采用单轴贯入试验和无侧限抗压强度试验分析了加载速率、油石比、温度、级配类型及沥青种类对浇注式沥青混合料的抗剪强度的影响.通过有限元数值计算获得钢桥面铺装结构中浇注式沥青混合料的抗剪强度参数,绘制出不同荷载作用下的混合料抗剪强度标准曲线,并结合试验对混合料抗剪强度指标进行了验证.研究表明,由于自身材料组成特点,浇注式沥青混合料抗剪强度参数在不同因素影响下呈现一定的特殊变化规律,虽然浇注式沥青混合料满足荷载条件下的抗剪强度要求,但黏聚力不足会引起混合料剪切流动变形.在浇注式沥青铺装设计中,分析因为考虑抗剪强度不足引起混合料剪切流动变形时需同时考虑混合料黏聚力和摩擦角.     

沥青混合料单轴压缩试验的离散元仿真

沥青混合料是一种具有非连续性特征的道路材料,而当前的道路设计理论却将其处理成连续均质体系,这使得材料的细观力学性质得不到应有的考虑。为突破常规数值方法基于连续性的理想假设,进行了某级配的沥青混合料单轴压缩试验的离散元模拟,并将模拟试验与室内试验进行了比较。结果表明,离散单元数值方法能够通过改变计算模型中颗粒单元的性质给出与实际试验相符的本构行为。此外,还针对离散元仿真试件的细观力学特征对沥青混合料本构行为的影响进行了初步的参数研究,并揭示了一些规律,这对于离散元方法今后在道路材料和结构工程中的实际应用提供了有益的指导。     

沥青混合料抗剪试验方法研究

利用单轴贯入试验和无侧限抗压试验，对沥青混合料的抗剪性能进行评价．研究中利用三维有限元分析，论证了该方法的可行性，提出利用单轴贯入试验数据来求解混合料抗剪强度的强度参数．通过对大量试验数据的分析，提出沥青混合料破坏拐点的概念，给出了单轴贯入试验的试验条件和环境；同时结合无侧限抗压试验数据建立了求解混合料粘聚力和内摩擦角的公式结果表明，单轴贯入试验可以有效地评价沥青混合料的抗剪性能．     

沥青混合料抗剪强度影响因素的试验研究

文章利用单轴贯入实验这种评价沥青混合料抗剪强度的方法,分析沥青混合料的压实度、加载速率等因素对其抗剪强度指标值的影响,找出其中的相关影响规律。为沥青混合料设计、施工控制提供技术依据。     

沥青混合料抗剪强度的影响因素

为了研究沥青混合料抗剪强度的影响因素,基于单轴贯入试验,在温度为60℃时,直接对集料级配、集料性质、沥青性质、含油量、空隙率以及均匀对沥青混合料抗剪强度的影响进行研究.研究结果表明:集料级配和公称最大集料粒径对沥青混合料抗剪强度有显著的影响;沥青混合料抗剪强度受其集料中针片状含量的影响较大,集料中针片状含量增大,沥青混合料抗剪强度减小;结合料的性质,特别是针入度、软化点和粘度对沥青混合料抗剪强度有较大的影响,随着针入度减小,软化点和粘度增大,沥青混合料抗剪强度增大;含油量对沥青混合料抗剪强度有较大影响,随着油石比的增大,沥青混合料抗剪强度减小;沥青混合料抗剪强度受其空隙率的影响较大,一般随着空隙率的增大,其抗剪强度减小;沥青混合料均匀性与沥青混合料抗剪强度绝对数值间没有明显的关联,而与数值间的变异性有着很好的相关性.     

沥青混合料单轴重复加卸载内部结构分析

利用可同步进行CT(ComputerizedTomograph)扫描的三轴仪,进行了沥青混合料单轴重复加、卸载实验。根据CT数和CT图像分析了加、卸载过程中,沥青混合料内部结构和密度的变化。计算了不同加、卸载阶段的损伤因子和结构系数。结果表明:加载初期损伤因子略有减小,属于压密阶段;随加、卸载的进行,损伤逐渐加大,而且试件内部损伤的演化、发展与试件空隙分布密切相关。     

研究沥青混合料的离散单元法

沥青混合料具有典型的黏弹性能,首先对离散单元法进行了简要介绍,提出了采用这种方法分析沥青混合料粘弹性能的理论以及分析路线和方法,并对黏弹性能分析迭代过程中关键的时间间隔Δt的取值进行了重点的分析和讨论。最后通过实例,验证了应用离散单元法分析沥青混合料的优点。     

基于数字图像处理的沥青混合料细观力学分析

沥青混合料是一种典型的非均质材料,主要由集料,胶浆和孔隙组成。内部细观结构在很大程度上控制了它们的宏观力学行为。数字图像处理技术的发展,为材料细观结构的精确量测和数字表述提供了有效手段,被应用于沥青混合料细观结构的有限元建模。基于数字图像处理技术对间接拉伸试验（IDT）进行有限元模拟,数值模拟的结果与实际试验的结果吻合性很好,说明了数字图像处理技术是一种非常有效的有限元建模手段。     

沥青混合料三维离散元虚拟单轴蠕变试验

为了从沥青混合料不连续特征的角度研究其永久变形行为,采用离散元方法进行了沥青混合料三维离散元虚拟单轴蠕变试验,生成了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料三维离散元虚拟试件,对虚拟试件微观组成成分之间的接触赋予了相应的微观接触模型,并采用基于时温等效原理的方法对粘弹性离散元模型的计算效率进行了优化,最后将三维虚拟试验结果与二维虚拟试验及室内试验结果进行了比较.研究表明:时温等效原理能够大大减少粘弹性离散元模型的计算时间;三维虚拟试验结果与室内试验结果相差无几,二维虚拟试验结果大于三维虚拟试验及室内试验结果,且随着荷载的增大差异也随之增大.     

沥青混合料三维仿真设计及虚拟剪切试验研究

使用凸包算法和Bubble Pack算法生成clump块体模拟粗集料颗粒,并基于PFC 5.0 3D平台实现虚拟粗集料颗粒的装配、虚拟砂浆及空隙的生成,完成沥青混合料虚拟试样的构建.最终,基于伺服控制原理进行虚拟三轴剪切试验,并对比分析室内试验及虚拟试验数据.结果表明:基于PFC5.0 3D平台在沥青混合料虚拟试样中采用clump块体直接表征粗集料颗粒,精度可控,表面结构更加拟真;构建的沥青混合料三维离散元数值模型能够有效描述沥青混合料的力学行为.     

单轴贯入重复剪切试验研究沥青混合料永久变形

沥青路面车辙变形越发严重,降低路面使用寿命的同时大大影响行车安全.通过对比分析,提出运用单轴贯入重复剪切试验研究沥青混合料的永久变形.对高速公路沥青路面上中面层最常用的4种沥青混合料进行了不同荷载水平下的单轴贯入重复剪切试验,得到如下结论:单轴贯入重复剪切试验可以做出沥青混合料的三阶段变形;荷载越大混合料永久变形的速率越大,剪切疲劳寿命或流动数越小,当荷载大于或等于1.3MPa时改性沥青混合料在较小的荷载次数内变形过大,发生剪切破坏,而当荷载小于或等于1.1MPa时变形增加极慢,稳定地处于变形的第二阶段而不破坏;抗剪强度较大的沥青混合料抵抗剪切变形的能力较强,改性沥青混合料抵抗剪切变形的能力远大于普通沥青混合料;荷载应力水平和作用次数具有等效性.     

用虚拟试验方法评价沥青混合料的级配类型

级配对于沥青混合料的性能具有至关重要的影响，而现有手段评价这些影响又具有相当大的难度，本研究尝试采用基于离散单元方法的虚拟试验对沥青混合料的级配类型进行了评价，结果表明，使用这种方法不仅实现了可视化级配设计，而且所得结论可以指导沥青混合料级配设计和施工。     

沥青路面碾压过程的离散元仿真(英文)

采用离散单元的方法,对沥青路面的碾压过程进行了数值仿真,结果是令人满意的,可为路面压实施工提供必要的理论依据.     

大空隙排水沥青混合料试验研究

采用大空隙排水沥青混合料改善目前沥青路面面层性能,分别就混合料的组成成分和外加剂用量进行室内试验,确定混合料集配、沥青最佳用量和外加剂用量。通过试验验证了其优良的排水性能,对大空隙排水沥青混合料的现实应用具有指导意义。