沥青路面多尺度结构的荷载响应分析.pdfVIP

15 1 建 筑 材 料 学 报 Vol|15，No．1 学兔兔 2012年 2月 JOURNALOFBUILDINGMATERIALS Feb．。2O12 文章编号 ：1007—9629(2012)01—0116—06 沥青路面多尺度结构的荷载响应分析 陈 俊 ， 黄晓明 (1．河海大学 土木与交通学院，江苏 南京 210098；2．东南大学 交通学院，江苏 南京 210096) 摘要：为 了从材料细观结构角度研究沥青路面结构的荷载响应，采用离散元方法，建立 了柔性基层 沥青路面典型结构模型，并进行 了竖向荷载作用下沥青混凝土层应力和应变的计算，通过与经典 路面响应程序计算结果的比较，验证 了路面结构离散元模型和离散元计算方法的正确性．以验证 过的路面结构模型为基础 ，采用较小的细观尺度描述 了沥青混凝土结构层底部位置处粗集料、沥 青砂浆和空隙的分布和体积大小，从而建立 了路面结构 的多尺度模 型，并计算了荷栽作用下多尺 度模型的响应．结果表明，荷载引起的路面结构应力和应变在沥青混凝土 内呈现显著的不均匀分 布特征 ；粗集料与砂浆接触处的应力明显高于沥青砂浆 内部的应力，两者的比值随着沥青砂浆模 量的降低而增大；考虑材料细观结构后 ，粗集料与砂浆接触处的荷载响应明显高于宏观路面结构 响应，而沥青砂浆内部的荷载应力小于不考虑细观结构时的宏观路面结构应力． 关键词 ：道路工程 ；沥青混凝土 ；多尺度 ；离散元方法；细观结构 中图分类号 ：U414．217 文献标志码 ：A doi：i0．3969／i．issn．1007—9629．2012．01．022 NumericalAnalysisonM ulti’scaleStructureofAsphaltConcretePavement CHEN Jun 。 HUANGXiao—ming (1．CollegeofCivilandTransportationEngineering，HohaiUniversity，Nanjing210098，China； 2．SchoolofTransportati0n，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China) Abstract：Inordertoexplorethestressandstrainrelationinthepavementlayersundertrafficloadfrom a meso—structuralperspective，the single—scalediscrete elementmodelofasphaltpavementstructurewas builtusingdiscreteelementmethod(DEM )．Thestressandstrainatthebottom oftheasphaltconcrete layerundervertica1loadwerecalculated．Thevalidation ofdiscreteelementmodelofasphaltpavement structurewasconductedbythecomparisonofdiscreteelementpredictionwiththeresultsfrom theclassical program．Thedistributionandvolumetricfraction ofcoarseaggregate，asphaltmasticandairvoidswere