基于离散元法的沥青混合料真空压实特性研究
发布时间：2021-03-24 19:17
由于沥青路面具有表面平整、噪声小、养护简单、行车舒适等优点,沥青路面仍然被认为是世界各国公路建设的首选路面。压实作为路面施工成型的最后一道工序,可以增加沥青路面材料的强度,减少路面在行车载荷作用下产生的永久变形,改善沥青路面的承载能力与稳定性。将沥青路面材料的压实度增加1%,其承载能力将会增加10%15%,而压实所需的费用仅占施工总预算的1%4%。因此,在路面建设中,从压实方面改善沥青路面强度、提高其承载能力是非常经济有效的。但在实际压实作业中,压路机滚轮的接地压力不应超过材料的强度极限,一般为强度极限的0.80.9倍。因此,仅仅依靠提高压路机质量或者线压力来改善压实效果的潜力是有限的。为了提高沥青路面的压实度、改善其压实质量,本文就沥青混合料形成过程以及组成成分的特点,针对于混合料的气相结构,提出一种新的压实方法——真空压实。本文首先对沥青混合料微观力学模型进行阐述与分析,并阐述了真空压实原理,给出了混合料中孔隙模型概念,推导出沥青混合料孔隙含量与其体积模量之间的关系,通过理论分析,明确了孔隙含量的多少影响沥青混合料可...
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外沥青混合料压实特性与其微观结构研究现状
1.2.1 国内外沥青混合料压实特性研究现状
1.2.2 国内外沥青混合料微观结构研究现状
1.3 本文研究主要内容及方法
第二章 真空沥青混合料孔隙力学特性分析
2.1 沥青混合料力学模型
2.2 孔隙与孔隙率
2.3 沥青混合料孔隙力学特性分析
2.3.1 沥青混合料的孔隙模型分析
2.3.2 孔隙体积模量的数学研究
2.3.3 小孔隙下的混合料体积模量理论公式
2.4 本章小结
第三章 沥青混合料真空压实试验研究
3.1 试验材料和装置
3.1.1 试验用料（沥青混合料组成设计）
3.1.2 模拟真空压实装置
3.1.3 其它设备
3.2 模拟真空压实试验
3.2.1 试验方案的设计
3.2.2 试验前期准备
3.2.3 试验实施
3.3 试验结果分析
3.4 本章小结
第四章 沥青混合料微观结构数值模拟
4.1 离散元法与PFC3D软件介绍
4.1.1 离散单元法
4.1.2 PFC3D介绍
4.2 沥青混合料结构特点
4.3 沥青混合料微观结构数值模拟
4.3.1 沥青混合料微观模型基本假设
4.3.2 数值模拟微观本构关系以及生成步骤
4.4 数值模拟仿真参数设置
4.4.1 孔隙结构的生成以及空气压力的假设
4.4.2 球体颗粒数量的确定
4.4.3 模型生成空间以及载荷的确定
4.4.4 颗粒之间摩擦系数的确定
4.4.5 接触模型及其所需参数的确定
4.5 本章小结
第五章 数值模拟结果分析
5.1 沥青离散元试验模型校准
5.2 微观模型生成
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于弹性原理的沥青混合料细观模型数值模拟[J]. 董泽蛟,龚湘兵,孙嵘蓉,李生龙. 中外公路. 2013(02)
[2]沥青混合料集料微观结构的三维重构与计算[J]. 王端宜,胡迟春,E.KUTAY. 建筑材料学报. 2011(01)
[3]集料级配对沥青混合料压实性影响的试验研究[J]. 曾国东,罗青,陈群. 中外公路. 2010(03)
[4]基于微观结构特征的混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型[J]. 吴胜兴,周继凯,陈厚群. 水利学报. 2010(04)
[5]沥青混合料二维数字重构技术及离散元模型[J]. 常明丰,裴建中. 公路. 2010(02)
[6]沥青混合料微细观结构的研究进展[J]. 汪海年,郝培文. 长安大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]粗骨料形状对沥青混合料力学性能的影响[J]. 梁春雨,厉永举. 中外公路. 2007(05)
[8]改性沥青混合料拌和与压实温度确定方法[J]. 张争奇,李宁利,陈华鑫. 交通运输工程学报. 2007(02)
[9]多孔介质孔隙率与体积模量的关系[J]. 李春光,王水林,郑宏,葛修润. 岩土力学. 2007(02)
[10]HMA动态模量Witczak和Hirsch预测模型[J]. 胡旭东,张起森,范勇军. 中外公路. 2006(06)
博士论文
[1]基于颗粒物质力学的沥青混合料细观特性研究[D]. 常明丰.长安大学 2013
[2]基于离散元方法的沥青混合料劲度模量虚拟试验研究[D]. 田莉.长安大学 2008
[3]SMA粗集料骨架结构的细观力学模型研究[D]. 黄晚清.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]基于离散单元法的沥青混凝土路面车辙研究[D]. 张良.重庆交通大学 2013
[2]数值混凝土模型的改进及其细观力学特性研究[D]. 梁昕宇.西安理工大学 2008
[3]基于细观力学的混凝土材料特性研究[D]. 范文清.河海大学 2007
[4]混凝土及其组成材料动力特性研究[D]. 展辰辉.河海大学 2005
本文编号：3098249
【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.2 国内外沥青混合料压实特性与其微观结构研究现状
1.2.1 国内外沥青混合料压实特性研究现状
1.2.2 国内外沥青混合料微观结构研究现状
1.3 本文研究主要内容及方法
第二章 真空沥青混合料孔隙力学特性分析
2.1 沥青混合料力学模型
2.2 孔隙与孔隙率
2.3 沥青混合料孔隙力学特性分析
2.3.1 沥青混合料的孔隙模型分析
2.3.2 孔隙体积模量的数学研究
2.3.3 小孔隙下的混合料体积模量理论公式
2.4 本章小结
第三章 沥青混合料真空压实试验研究
3.1 试验材料和装置
3.1.1 试验用料（沥青混合料组成设计）
3.1.2 模拟真空压实装置
3.1.3 其它设备
3.2 模拟真空压实试验
3.2.1 试验方案的设计
3.2.2 试验前期准备
3.2.3 试验实施
3.3 试验结果分析
3.4 本章小结
第四章 沥青混合料微观结构数值模拟
4.1 离散元法与PFC3D软件介绍
4.1.1 离散单元法
4.1.2 PFC3D介绍
4.2 沥青混合料结构特点
4.3 沥青混合料微观结构数值模拟
4.3.1 沥青混合料微观模型基本假设
4.3.2 数值模拟微观本构关系以及生成步骤
4.4 数值模拟仿真参数设置
4.4.1 孔隙结构的生成以及空气压力的假设
4.4.2 球体颗粒数量的确定
4.4.3 模型生成空间以及载荷的确定
4.4.4 颗粒之间摩擦系数的确定
4.4.5 接触模型及其所需参数的确定
4.5 本章小结
第五章 数值模拟结果分析
5.1 沥青离散元试验模型校准
5.2 微观模型生成
5.3 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
参考文献
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于弹性原理的沥青混合料细观模型数值模拟[J]. 董泽蛟,龚湘兵,孙嵘蓉,李生龙. 中外公路. 2013(02)
[2]沥青混合料集料微观结构的三维重构与计算[J]. 王端宜,胡迟春,E.KUTAY. 建筑材料学报. 2011(01)
[3]集料级配对沥青混合料压实性影响的试验研究[J]. 曾国东,罗青,陈群. 中外公路. 2010(03)
[4]基于微观结构特征的混凝土动态抗拉强度提高机理及其统一模型[J]. 吴胜兴,周继凯,陈厚群. 水利学报. 2010(04)
[5]沥青混合料二维数字重构技术及离散元模型[J]. 常明丰,裴建中. 公路. 2010(02)
[6]沥青混合料微细观结构的研究进展[J]. 汪海年,郝培文. 长安大学学报(自然科学版). 2008(03)
[7]粗骨料形状对沥青混合料力学性能的影响[J]. 梁春雨,厉永举. 中外公路. 2007(05)
[8]改性沥青混合料拌和与压实温度确定方法[J]. 张争奇,李宁利,陈华鑫. 交通运输工程学报. 2007(02)
[9]多孔介质孔隙率与体积模量的关系[J]. 李春光,王水林,郑宏,葛修润. 岩土力学. 2007(02)
[10]HMA动态模量Witczak和Hirsch预测模型[J]. 胡旭东,张起森,范勇军. 中外公路. 2006(06)
博士论文
[1]基于颗粒物质力学的沥青混合料细观特性研究[D]. 常明丰.长安大学 2013
[2]基于离散元方法的沥青混合料劲度模量虚拟试验研究[D]. 田莉.长安大学 2008
[3]SMA粗集料骨架结构的细观力学模型研究[D]. 黄晚清.西南交通大学 2007
硕士论文
[1]基于离散单元法的沥青混凝土路面车辙研究[D]. 张良.重庆交通大学 2013
[2]数值混凝土模型的改进及其细观力学特性研究[D]. 梁昕宇.西安理工大学 2008
[3]基于细观力学的混凝土材料特性研究[D]. 范文清.河海大学 2007
[4]混凝土及其组成材料动力特性研究[D]. 展辰辉.河海大学 2005
本文编号：3098249
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