冲击剪切荷载作用下沥青混合料变形特性研究

沥青混合料冲击剪切下的变形特性研究

现将国内外针对沥青混合料剪切流变性能的相关成果总结如下：1974 年，JF Hills 等利用单轴蠕变试验对不同沥青混合料在荷载作用下蠕变和车辙的关系进行了研究，分析了其变形规律[22]。由此可见，国内外学者均已经认识到沥青混合料抗剪切流变性能不足是沥青路面产生车辙、推移等病害产生的主要原因，并对沥青混合料剪切流变性能进行了大量研究。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切荷载对沥青混合料变形的影响

试验时采用单调加载控制模式，加载速率对试验结果的影响比较大。考虑到试验的准确性、可操作性和可重复性，试验时选取2 mm/min、6 mm/min、10 mm/min三个加载速率，研究加载速率对冲剪性能的影响规律，并最终确定最佳加载速率。不同加载速率作用下的影响规律如图4-21～图4-27 所示。本试验的目的是为了区分各参数对沥青混合料性能的影响，进一步研究沥青混合料在荷载作用下的变形规律。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切试验验证沥青混合料变形特性

图6-6Sup-20 沥青混合料数值试件图6-7室内试验与数值试验对比图由图6-7 可以看出，数值试验的计算结果与室内试验结果吻合得比较好，同时也验证了材料参数设定比较准确。根据以上分析可以得出：数值试验可以模拟室内冲击剪切破坏规律，而且其变异性低于实测结果，数值冲剪试验方法可以用于进行沥青混合料剪切破坏分析。
理论教育 2023-08-20

压头直径对沥青混合料变形特性的影响

图3-17有限元分析Mises 云图图3-18不同径向位置沿深度方向应力分布压头直径为 38 mm 时，三维有限元分析如图 3-19～图 3-20所示。压头直径由47.5 mm 增大到57 mm 应力峰值变化不大，但是侧向应力变化比较大，因此压头直径控制在47.5 mm 以内比较合适。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切作用下沥青混合料变形特性调查

研究表明[99]，Burgers 接触模型可以很好地描述沥青混合料的黏弹性。Burgers 模型是由Maxwell 接触模型及Kelvin接触模型串联而成的。Burgers 接触模型法向与切向的相互作用如图5-13 所示。图5-13Burgers 接触模型示意图分析沥青路面剪切破坏情况时，在每次迭代前检查剪切力 sF 是否大于库仑摩擦力c +σtanφ。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切荷载下沥青混合料变形特性

接触刚度模型经常用于模拟在不发生剪切滑移、受拉断裂破坏时材料单元之间的接触形式。线性刚度模型假设两个接触颗粒的刚度串联在一起并相互作用，接触模型的细观参数包括法向接触刚度Kn 和切向接触刚度Ks 。法向接触刚度Kn 可由下式计算：式中、——两接触实体的法向接触刚度。图5-9线性接触模型2.Hertz-Mindlin 接触模型Hertz-Mindlin 接触模型是在Hertz 理论及Mindlin&Deresiewiez 理论基础上得出来的一种非线性接触模型，其认为相对位移与接触力之间是近似的非线性关系。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切荷载下沥青混合料变形特性研究

沥青路面是由沥青混合料摊铺碾压而成，对于沥青混合料强度理论的研究仍然是基于四个经典的强度理论。其屈服条件为当为单向拉伸状态时，其畸变能密度表示为当为复杂应力状态时，其畸变能密度表示为其强度条件表示为以上四个理论是在不同假定条件及力学模型的基础上推导出的数学表达式，其只适用于某一类性质的材料。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切荷载引起沥青混合料变形

组构研究的主要内容是研究颗粒材料空间排列以及颗粒间的相互作用关系。组构的要素组成包括颗粒之间的相互关系、颗粒本身的形状参数以及孔隙形态三个方面。图6-21组构要素组成示意图配位数是指与某个颗粒相接触颗粒的个数；枝向量是指相互接触颗粒的几何中心之间的连线，包括枝的空间定向及枝长分布密度；颗粒间的接触力包括力的大小和方向；接触法向是指颗粒之间相互接触处的外法线的方向余弦。
理论教育 2023-08-20

原材料性能检测及变形特性研究结果

表4-2粗集料技术指标由表4-2 可以看出，粗集料检测结果均满足了《公路工程集料试验规程》中相关条款要求。表4-3细集料技术指标4.矿粉矿粉对混合料会产生“加劲”效应，由于矿粉的比表面积较大，容易产生结构沥青，降低了沥青的流动性，黏度增加。矿粉也对混合料的稳定性及抗车辙性能有较大影响。其中Sup-13、Sup-20 与Sup-25 沥青混合料所采用的油石比分别为5.1%、4.5% 和4.0%，通过室内验证混合料的路用性能均能满足规范要求。
理论教育 2023-08-20

沥青混合料变形特性受圆环底座内径影响研究结论

为了分析圆环内径尺寸对应力的影响，进行有限元分析时压头直径选取38 mm，圆环底座内径选取60 mm、80 mm、100 mm 和120 mm 四个尺寸，采用圆形试件，试件尺寸为 φ100 mm ×100 mm 和 φ150 mm ×100 mm 两个尺寸。图3-31有限元分析Mises 云图图3-32不同径向位置沿深度方向应力分布圆环底座内径为80 mm 时，三维有限元分析如图3-33～图3-34所示。由应力轨迹线可以得出，随着圆环内径的增大，试件内应力峰值逐渐减小。
理论教育 2023-08-20

冲击剪切荷载下沥青混合料变形特性实验结果

离散单元法可以考虑单元之间的不连续性，根据研究对象（单元）的不同可以分为块体离散单元法及颗粒离散单元法。块体离散单元法主要用于分析岩体的节理或断层等。图5-1计算循环过程考虑到计算的方便性及实际情况，采用离散单元法进行分析时进行了如下的假设：计算的最小单元假定为刚性圆盘，分析时颗粒在力的作用下不会发生变形。
理论教育 2023-08-20

单元力-位移关系与冲击剪切荷载下沥青混合料变形特性研究结果

对于离散单元法，假定材料为颗粒的集合，颗粒与颗粒之间不满足协调方程，但是仍满足平衡方程。其计算是按照时步的迭代并遍历整个颗粒集合，直至每一个颗粒都不存在不平衡力及不平衡力矩。因此，颗粒间的接触力与颗粒间的叠合量有关，通过接触力就可以计算出颗粒所受到的不平衡力及不平衡力矩。
理论教育 2023-08-20

不规则颗粒生成在冲击剪切作用下的研究

由于多边形更能够反映沥青混合料中集料的不规则特性对沥青混合料性能的影响，因此借鉴文献[107,108]提供的不规则颗粒的生成方法生成不规则多边形。图5-21圆内接多边形颗粒生成不规则颗粒之前先要按照级配生成圆盘颗粒，圆盘颗粒的半径为式中1r ——某一粒径组粒径的下限；r2 ——某一粒径组粒径的上限；α ——区间[0，1]上的随机数。不规则多边形侵入关系的判别标准。
理论教育 2023-08-20

沥青混合料冲击剪切下变形特性研究成果

大量学者认为，沥青混合料抗剪切性能不足，是产生永久变形和剪切推移等病害的主要原因。为了研究沥青混合料剪切变形问题，寻找一种简便而且能够准确评价沥青混合料剪切性能的试验方法至关重要。沥青混合料的抗剪性能，国外研究得比较早。沥青混合料的直剪试验是在土力学直剪试验的基础上进行改进而发展起来的。通过单轴压缩试验可以确定无侧限抗压强度，进而通过莫尔圆可确定沥青混合料抗剪强度。
理论教育 2023-08-20
-已经加载完成-