車轍一直是影響瀝青路面服務水平的重要因素,也是制約瀝青路面使用壽命的主要病害之一,與瀝青混合料的抗剪性能密切相關。目前已有很多關于瀝青混合料抗剪性能的研究,以及細觀的集料特征研究,但尚未有全面的將宏觀形貌、細觀特性與抗剪性能綜合的研究。因此,本研究結合室內車轍試驗,測試不同車轍深度轍槽處與隆起處取芯得到的試件的抗剪強度,結合數(shù)字圖像處理技術和離散元軟件重構雙層瀝青混合料試驗的二維模型,隨后對其進行單軸貫入試驗模擬,分析試件內部的細觀力學特性與粗集料空間運動特性,為揭示瀝青路面的車轍破壞機理開拓新思路,具備一定的理論價值與應用前景。在綜合分析國內半剛性基層路面面層組合結構的基礎上,確定了 SMA-13和AC-20的面層結構組合,通過單軸貫入試驗分析不同工況下不同車轍深度的瀝青混合料隆起處和轍槽處的抗剪強度變化。結果表明:在標準、高溫和重載這3種工況下,隨著車轍深度的加深,轍槽處的貫入強度總體均呈上升趨勢;隆起處的貫入強度逐漸降低。在相同的車轍深度下,標準工況下路面的抗剪承載力均高于高溫和重載工況,說明高溫和重載都對路面的抗剪承載力有削弱的作用,并且高溫工況下瀝青混合料抗剪強度的變化百分比...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究意義
    1.2 國外研究現(xiàn)狀分析
        1.2.1 瀝青混合料抗剪強度研究現(xiàn)狀
        1.2.2 離散元技術在瀝青混合料力學分析中的應用
        1.2.3 瀝青混合料顆粒細觀行為研究現(xiàn)狀
    1.3 研究內容
    1.4 技術路線
    1.5 課題來源
2 原材料及配合比設計
    2.1 原材料
        2.1.1 瀝青
        2.1.2 集料和填料
        2.1.3 纖維
    2.2 混合料級配
        2.2.1 SMA-13級配組成設計
        2.2.2 AC-20級配組成設計
    2.3 混合料試件設計
        2.3.1 試件尺寸設計
        2.3.2 試件制備工藝
        2.3.3 瀝青混合料剪切形變試驗
    2.4 本章小結
3 瀝青混合料抗剪性能分析
    3.1 抗剪試驗原理及方法
        3.1.1 抗剪試驗原理
        3.1.2 試驗方法
    3.2 瀝青混合料抗剪性能分析
        3.2.1 車轍轍槽處抗剪性能變化
        3.2.2 車轍隆起處抗剪性能變化
        3.2.3 車轍深度與抗剪強度的相關性分析
    3.3 本章小結
4 基于離散元法的單軸貫入細觀分析
    4.1 離散元原理介紹及程序簡介
        4.1.1 假設前提
        4.1.2 顆粒粘結模型
    4.2 瀝青混合料單軸貫入模型建立
        4.2.1 圖像處理技術
        4.2.2 瀝青混合料單軸貫入試件的二維重構
    4.3 單軸貫入試驗的模擬及驗證
    4.4 單軸貫入試驗的細觀力學分析
        4.4.1 接觸拉壓分布
        4.4.2 集料剪切力的變化
        4.4.3 瀝青膠漿的粘結性能變化
    4.5 雙層瀝青混合料粗顆粒運動分析
        4.5.1 不同車轍深度試件斷面粗顆粒主軸方向角分布規(guī)律
        4.5.2 試驗前后斷面粗顆粒平動軌跡分析
        4.5.3 細觀特征參數(shù)與抗剪強度的相關性分析
    4.6 細觀特征參數(shù)、車轍深度與承載能力三者的聯(lián)系
    4.7 本章小結
5 結論與展望
    5.1 主要結論
    5.2 創(chuàng)新之處
    5.3 展望
參考文獻
致謝
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本文編號：3742331