[发明专利]基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法

说明书

本发明公开了基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法，包括：(1)根据沥青混合料的组成，建立沥青混合料二维离散元模型；(2)对沥青混合料离散元模型进行虚拟承载试验，得到集料间接触信息和集料信息；(3)根据集料间接触信息，设置力链成链标准；(4)基于设置的力链成链标准，逐条识别沥青混合料力链；(5)定义力链特性量化指标；(6)计算力链特性量化指标；(7)根据力链特性量化指标计算结果，评价沥青混合料传递外部荷载行为；本发明实现了从力链特性量化角度对沥青混合料传递荷载行为进行精确评价。

技术领域

本发明涉及一种沥青混合料传递荷载行为评价方法，具体涉及基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法。

背景技术

外部荷载作用下，沥青混合料传递荷载行为直接影响着沥青路面的承载能力。目前，对于沥青混合料传递荷载行为大多通过集料间接触力的统计分析来评价，尚未反映荷载的传递行为。颗粒物质力学认为，外部荷载作用下，沥青混合料内部会形成诸多强度迥异的传递荷载的路径，被称为力链。因此，力链特性决定了沥青混合料传递荷载行为。尽管目前路面材料研究领域，已有研究人员开始借助力链来对沥青混合料进行研究，相关研究已取得了一定的新认识。然而，相关研究只是从定性的角度对力链结构进行描述，缺少量化分析。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法，以实现从力链特性量化角度，精准评价沥青混合料传递荷载行为。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供基于力链特性量化的沥青混合料传递荷载行为评价方法，包括以下步骤：

(1)根据沥青混合料的组成，建立沥青混合料二维离散元模型；

(2)将虚拟承载板设置在步骤(1)建立的沥青混合料二维离散元模型上，对沥青混合料二维离散元模型进行虚拟承载实验，得到满足大于等于法向接触力阈值要求的集料间接触信息和集料信息；所述集料间接触信息包括集料之间的法向接触力值、接触编号以及相互接触的集料坐标；所述集料信息包括集料坐标、集料编号以及集料的粒径信息；基于集料信息建立集料集合MAM和 MAAM；

(3)根据步骤(2)得到的集料间接触信息，设置力链成链标准；

(4)根据步骤(3)设置的力链成链标准进行力链搜索，得到若干条力链；

(5)对步骤(4)得到的若干条力链进行重复力链定义，进行重复力链搜索，删除力链结构中的重复力链；

(6)对步骤(5)删除重复力链后的力链进行力链特性量化指标定义；

(7)根据步骤(6)的定义对步骤(6)中的力链进行特性量化指标值计算；

(8)根据步骤(7)得到的力链特性量化指标的计算结果，评价沥青混合料传递外部荷载行为。

优选地，所述步骤(1)在进行沥青混合料二维离散元模型建立时假设沥青混合料的集料颗粒为圆形。

优选地，所述步骤(2)中的法向接触力阈值为沥青混合料二维离散元模型中集料间法向接触力平均值。

优选地，所述步骤(3)中的力链成链标准包括：

(31)一次搜索一条力链，且根据集料y坐标从大到小的顺序确定力链的起始集料；

(32)下一级集料为与本条力链中当前集料相互接触，且高度小于等于当前集料高度的集料；

(33)形成力链的两相邻法向接触间的夹角小于等于θ，θ为角度值；

(34)力链中集料颗粒的数量大于等于N，N为正整数。