[发明专利]一种基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳沥青混合料级配优化方法

摘要

本发明公开一种基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳沥青混合料级配优化方法，该方法首先通过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，然后虚拟重复剪切疲劳试验，通过模拟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N，评价沥青混合料剪切疲劳寿命。本发明的级配优化方法通过在三维离散元软件中随机生成符合目标级配的沥青混合料剪切疲劳试验三维离散元模型，然后根据沥青混合料力学试验数值模拟结果进行级配优化，具有很强的可操作性、便捷性和代表性，对于提升沥青路面路用性能和使用寿命具有很大的意义。

主权项

1.一种基于虚拟重复贯入试验的抗剪切疲劳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N，评价沥青混合料剪切疲劳寿命。S2.1：根据选定的集料级配，计算沥青混合料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，在离散元软件中随机生成3D虚拟贯入试验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。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。