[发明专利]一种基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳双层沥青混合料级配优化方法

权利要求书

1.一种基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳双层沥青混合料级配优化方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：

S1：由沥青胶浆的单轴蠕变压缩试验结果拟合得接触模型的30℃沥青胶浆粘弹性参数，如表1所示；

表1 30℃沥青胶浆粘弹性参数

S2：虚拟重复剪切疲劳试验，通过模拟双层沥青混合料重复单轴贯入试验，测定沥青混合料在重复贯入作用下失效的作用次数，评价双层沥青混合料剪切疲劳寿命；

S2.1：根据选定的集料级配，计算双层沥青混合料上层和下层级配中各档集料用量，并计算各档集料所需生成的球体颗粒数量；

S2.2：按照S2.1的球体颗粒数量，在三维离散元软件PFC3D中随机生成上下两层不同级配的3D虚拟贯入试验双层沥青混合料圆柱形试件，进一步生成包含圆柱形压头和承载板的三维离散元模型，且所述的沥青混合料圆柱形试件的上表面与圆柱形压头的下表面接触，沥青混合料圆柱形试件的下表面与承载板接触，并赋予试件通过S1的试验所得的表1的粘弹性参数和表2的模型中的材料参数，并将圆柱形压头和承载板定义刚体，也赋予表2中对应的材料参数；

所述的S2的模拟过程在三维离散元软件PFC3D中进行；

表2模型中材料参数

S2.3：控制承载板位移为0，赋予压头半正弦波的加载方式，多次加载直至所建模拟试件从沥青混合料加载次数-相对变形曲线的弹性阶段进入破坏阶段，其曲线切线斜率超过10000以后停止加载，记录破坏时的加载次数，加载次数越多，说明所选级配的疲劳寿命越长；

基于Fish语言实现半正弦波的重复加载方式。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳双层沥青混合料级配优化方法，其特征在于，所述的沥青混合料圆柱形试件的尺寸为Φ100mm±2.0mm或Φ150mm±2.0mm、高度为(下层60mm+上层40mm)±2.0mm，对应的与试件接触的压头的尺寸分别为Φ28.5mm×50mm和Φ42mm×50mm。

3.根据权利要求1所述的基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳双层沥青混合料级配优化方法，其特征在于，所述的沥青混合料室内蠕变试验的标准温度为30℃。