为了研究不同类型沥青混合料的抗拉性能,采用Burgers模型表征沥青砂浆的黏弹性能,通过Computer Tomography(CT)扫描技术和有限元方法建立了基于沥青混合料细观结构特征的虚拟劈裂试验模型,并通过室内实测结果进行模型准确性验证。以劈裂劲度模量、拉应力最大值、拉应力平均值、拉应力方差以及应力集中性参数作为评价指标,分析了各细观结构因素对不同类型沥青混合料抗拉性能的影响。结果表明:分别从定性和定量方面证实了建立的沥青混合料虚拟劈裂试验模型具有较好的准确性;与AC-20混合料相比,AC-13混合料表现出更优的抗裂性能和应力分散能力;级配和集料分布特征均对沥青混合料抗裂性能造成影响;采用橡胶沥青或者SBS改性沥青可以显著增强沥青砂浆抗变形能力和沥青混合料抗拉性能;空隙的存在导致在一定程度上降低了沥青混合料的抗裂性能。因此,在进行虚拟仿真分析时必须准确地表征沥青混合料非均质的细观结构特征,才能有效地反映其宏观力学特性。

江苏省基础研究计划(自然科学基金)资助项目(BK20181404); 江苏高校“青蓝工程”资助项目(苏教师(2016)15号); 南京林业大学“青年骨干教师培养对象”资助项目(2017年);

道路工程; 沥青混合料; 抗拉性能; 有限元法; 数字图像处理; CT扫描技术;

10.13360/j.issn.2096-1359.201903037

U414

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