留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟

邱延峻 闫常赫 艾长发

邱延峻, 闫常赫, 艾长发. 非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(2): 12-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.003
引用本文: 邱延峻, 闫常赫, 艾长发. 非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟[J]. 交通运输工程学报, 2009, 9(2): 12-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.003
QIU Yan-jun, YAN Chang-he, AI Zhang-fa. Numerical simulation of split test process for asphalt mixture under heterogeneous state[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(2): 12-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.003
Citation: QIU Yan-jun, YAN Chang-he, AI Zhang-fa. Numerical simulation of split test process for asphalt mixture under heterogeneous state[J]. Journal of Traffic and Transportation Engineering, 2009, 9(2): 12-16. doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.003

非均质沥青混合料劈裂试验全过程数值模拟

doi: 10.19818/j.cnki.1671-1637.2009.02.003
基金项目: 

国家西部交通建设科技项目 2004 318 000 54

四川省交通科技项目 SC20060038-C

详细信息
    作者简介:

    邱延峻(1966-), 男, 浙江衢州人, 西南交通大学教授, 从事道路工程研究

  • 中图分类号: U414.75

Numerical simulation of split test process for asphalt mixture under heterogeneous state

More Information
  • 摘要: 为了分析非均质特性对沥青混合料劈裂试验的影响, 应用真实破裂过程分析系统, 全过程模拟了考虑均质度影响的沥青混合料劈裂试验, 并假定沥青混合料强度参数符合Weibull分布, 分析了劈裂过程中应力分布状态和裂纹分布状态, 同时对AC-10沥青混凝土马歇尔试件进行了劈裂试验, 模拟了劈裂破坏过程。结果表明: 裂纹状态随均质度的减小趋向离散, 高均质度的试件劈裂裂纹状态更具有规则; 受非均质基元体随机分布的影响, 试件劈裂过程中的应力分布呈现出多峰值现象; 马歇尔试件的数值试验和物理试验具有相同的劈裂过程。

     

  • 图  1  劈裂试验设计

    Figure  1.  Process of split test

    图  2  计算模型

    Figure  2.  Fig.2 Calculation model

    图  3  实际模型

    Figure  3.  Actual model

    图  4  没有单元损伤时沿竖直直径方向应力分布

    Figure  4.  Stress distributions along vertical diameter without element in distress

    图  5  少数单元损伤时沿竖直直径方向应力分布

    Figure  5.  Stress distributions along vertical diameter with small number of elements in distress

    图  6  没有单元损伤时沿水平直径方向应力分布

    Figure  6.  Stress distributions along horizontal diameter without element in distress

    图  7  少数单元损伤时沿水平直径方向应力分布

    Figure  7.  Stress distributions along horizontal diameter with small number of elements in distress

    图  8  数值试验劈裂过程

    Figure  8.  Split process of digital test

    图  9  马歇尔试验劈裂过程

    Figure  9.  Split process of Marshall test

    图  10  不同均质度条件下裂纹状态

    Figure  10.  Crack distributions under different homogeneous degrees

    图  11  不同均质度劈裂过程关键点

    Figure  11.  Key points of split test under different homogeneous degrees

    表  1  试验参数

    Table  1.   Test coefficients

    力学及控制指标 试样 压条
    均质度系数 1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、3.5、4.0 1 000.0
    弹性模量均值/GPa 1.5 210.0
    抗压强度均值/MPa 3 1 000
    拉压比 0.1 1.0
    泊松比 0.25 0.20
    残余强度系数 0.1 1.0
    下载: 导出CSV

    表  2  AC-10级配

    Table  2.   Gradation of AC-10

    指标 各筛孔尺寸(mm)通过率/%
    0.075 0.15 0.3 0.6 1.18 2.36 4.75 9.5 13.2
    级配范围上限 8 16 23 32 44 58 75 100 100
    级配范围中值 6 11 16 23 32 44 60 95 100
    级配范围下限 4 6 9 13 20 30 45 90 100
    设计级配 6.74 8.55 15.47 26.10 33.00 47.00 65.00 100.00 100.00
    下载: 导出CSV
  • [1] 申爱琴, 蒋庆华. 沥青混合料低温抗裂性能评价及影响因素[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2004, 24(5): 1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200405001.htm

    SHEN Ai-qin, JI ANG Qing-hua. Influencing factor and appraising on anti-cracking of asphalt mixture at lowtempera-ture[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2004, 24(5): 1-6. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200405001.htm
    [2] 张倩, 白燕, 戴经梁. 水对沥青混合料影响的CT图像熵值分析[J]. 公路, 2007(4): 158-161. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLGL200704042.htm

    ZHANG Qian, BAI Yan, DAI Jing-liang. CTi mage entropy analysis for influences of moisture on asphalt mixtures[J]. Highway, 2007(4): 158-161. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLGL200704042.htm
    [3] 汪海年, 郝培文. 沥青混合料微细观结构研究进展[J]. 长安大学学报: 自然科学版, 2008, 28(3): 11-15. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200803003.htm

    WANG Hai-nian, HAO Pei-wen. Advances in microstructure study on asphalt mixture[J]. Journal of Chang an University: Natural Science Edition, 2008, 28(3): 11-15. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-XAGL200803003.htm
    [4] 朱洪洲, 黄晓明. 一种新的沥青混合料疲劳性能评价方法[J]. 公路交通科技, 2005, 22(2): 4-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200502002.htm

    ZHU Hong-zhou, HUANG Xiao-ming. Fatigue model of asphalt mixtures based on damage theory[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2005, 22(2): 4-6. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200502002.htm
    [5] 徐文胜, 郭文增, 罗辉. 沥青混合料小梁疲劳试验数值模拟及其寿命预测[J]. 华中科技大学学报: 城市科学版, 2007, 24(4): 71-75. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WHCJ200704017.htm

    XU Wen-sheng, GUO Wen-zeng, LUO Hui. Numerical modelling and life prediction of asphalt mixture beamfatigue test[J]. Journal of Huazhong University of Science and Technology: Urban Science Edition, 2007, 24(4): 71-75. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-WHCJ200704017.htm
    [6] 皮育晖, 张久鹏, 黄晓明, 等. 沥青混合料劈裂试验数值模拟[J]. 公路交通科技, 2007, 24(8): 1-6. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200708002.htm

    PI Yu-hui, ZHANG Jiu-peng, HUANG Xiao-ming, et al. Numerical si mulation of indirect tensile tests of asphalt mix-tures[J]. Journal of Highway and Transportation Research and Development, 2007, 24(8): 1-6. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GLJK200708002.htm
    [7] HUANG Y H. Pavement Analysis and Design[M]. 2nd Edition. London: Pearson Prentice Hall, 2004.
    [8] ROBERTS F L. Hot Mix Asphalt Materials, Mixture Design and Construction[M]. Auburn: NAPA Education Founda-tion, 1996.
    [9] 郑健龙, 应荣华, 张起森. 沥青混合料热黏弹性断裂参数研究[J]. 中国公路学报, 1996, 9(3): 20-28. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL603.003.htm

    ZHENG Jian-long, YI NG Rong-hua, ZHANG Qi-sen. Experi mental research on thermo-viscoelastic fracture parameters of bituminous mixture[J]. China Journal of Highway and Transport, 1996, 9(3): 20-28. (in Chinese) https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZGGL603.003.htm
    [10] ZHU WC, TANG C A. Micromechanical model for si mula-ting the fracture process of rock[J]. Rock Mechanics and Rock Engineering, 2004, 37(1): 25-56.
  • 加载中
图(11) / 表(2)
计量
  • 文章访问数:  545
  • HTML全文浏览量:  185
  • PDF下载量:  335
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2008-10-18
  • 刊出日期:  2009-04-25

目录

    /

    返回文章
    返回