[发明专利]层间热阻对沥青路面结构受力影响的分析方法

摘要

本发明提供的是一种层间热阻对沥青路面结构受力影响的分析方法，属于沥青路面技术领域。解决目前在研究沥青路面结构层间热阻对路面力学影响上统计分析方法局限性大、有限元分析不能突出沥青路面多孔颗粒材料特征、建模单元单一、无法改变集料接触几何特性等问题。本发明采用离散元软件数值模拟沥青路面结构；然后，设置模型边界条件、颗粒参数、单元接触模型和接触热阻系数，建立沥青路面结构离散元热分析模型，进行热分析；最后，在沥青路面结构离散元热分析模型上施加车辆荷载，记录荷载中心及周边位置各层底的受力数据，依据不同层间热阻状况下的受力数据，绘制受力比较图，分析沥青路面结构层间热阻对沥青路面受力的影响。

主权项

1.一种层间热阻对沥青路面结构受力影响的分析方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)采用离散元软件生成各层具有确定级配的沥青路面结构模型，用块体命令生成不规则形状的集料，其余圆形颗粒单元按粘弹性模型和平行黏结模型连接在一起视为沥青胶浆，根据一定空隙率要求将集料和沥青胶浆的颗粒集合紧密排列；(2)模拟太阳辐射在路表面加热沥青路面结构，将沥青路面上表面设置为边界热源，不计热辐射和热对流，热量仅通过热管传递；(3)设置路面结构各层材料的热物性参数和其它单元参数，选定粘弹性模型和平行黏结模型表征沥青砂浆和集料之间的接触类型，以及设置单元颗粒之间的接触热阻系数，建立沥青路面结构的离散元热分析模型；(4)在沥青路面结构离散元热分析模型的上表面模拟太阳辐射输入热量，运行离散元热分析模块，进行沥青路面结构层间热阻状况分析，并在沥青路面结构的离散元热分析模型保存计算结果。(5)在沥青路面结构的离散元热分析模型上利用伺服机制模拟车辆荷载在模型上表面运行，进行热力学耦合分析，记录不同层间热阻状况下的车辆荷载中心和周边位置处沥青路面各层层底的拉应力、压应力、剪应力和位移，分析不同层间热阻特性对沥青路面结构受力的影响。