基于三维离散元法的沥青混合料断裂过程模拟

摘要：

为了从材料细观结构角度研究沥青混凝土的断裂机理,运用离散元程序PFC3D内的“Fish”语言,采用多球相互重叠的方法描述粗集料颗粒的空间不规则形状,结合集料颗粒的随机投放算法和离散元的空隙处理方法,建立了沥青混凝土小梁试件的三维离散元模型；通过室内沥青砂浆单轴压缩试验和劈裂试验,并结合宏观性能与微观力学参数的转化关系,获得了用于离散元模拟的各类微观参数；采用三维离散元程序PFC3D,进行了-10℃和15℃条件下小梁中点弯曲断裂试验的离散元模拟,获得了弯曲断裂曲线；采用与混合料三维离散元结构相同沥青用量、空隙率和级配在室内成型了沥青混合料的小梁试件,并获得了室内实测断裂曲线.研究结果表明:所建立的离散元模型可以充分考虑集料颗粒的不规则形状、集料级配特征和空隙大小；三维离散元方法可以较好地模拟沥青混合料弯曲断裂过程中裂纹起始和扩展的现象,模拟结果与室内实测结果基本相当；三维离散元模拟可以作为研究沥青混合料断裂特征的辅助手段.

关键词：道路工程、沥青混合料、断裂特征、三维离散元方法、细观结构

所属期刊栏目：40

分类号：U414.217(道路工程)

资助基金：国家"863计划"项目2006AA11Z110

在线出版日期：2012-12-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：21-26