【摘要】：瀝青混凝土是一種以瀝青為膠結(jié)料,細集料和礦粉為填充料,大小不一形狀不規(guī)則粗集料為骨架結(jié)構(gòu)的顆粒復(fù)合材料。在宏觀尺度,瀝青混凝土可以視為彈塑性均質(zhì)材料。而在細觀尺度,瀝青混凝土可視為由線彈性粗集料和粘彈性瀝青砂漿組成的非均質(zhì)材料,因此,以宏觀力學(xué)試驗為基礎(chǔ)的唯象本構(gòu)模型并不能很好地描述瀝青路面的細觀變形機理。研究表明,瀝青路面在荷載作用下產(chǎn)生的車轍或永久變形在很大程度上是集料顆粒的流動問題。因此,需從細觀尺度研究瀝青混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)對整體宏觀性能的影響。 本論文采用宏細觀相結(jié)合的研究方法,從瀝青混凝土的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模型入手,建立細觀數(shù)值模型,對瀝青砂漿的高溫流變性能進行研究,主要內(nèi)容包括以下四個方面。 首先,對不同面層瀝青砂漿的蠕變特性進行了研究,得到了不同溫度下瀝青砂漿的時間硬化蠕變模型參數(shù),初步建立了瀝青砂漿高溫蠕變模型,并對該模型進行了相關(guān)的有限元和實驗驗證。 其次,研究了不同面層瀝青砂漿的高溫流變性能。利用頻率掃描試驗,建立了不同面層瀝青砂漿的動態(tài)剪切模量和相位角主曲線,并用Modified Huet-Sayegh (MHS)力學(xué)模型描述了瀝青砂漿主曲線,結(jié)果表明該模型可以很好地表征瀝青砂漿的高溫性能。 再次,采用數(shù)字圖像處理技術(shù),獲得了瀝青混凝土截面的優(yōu)質(zhì)圖像樣本。然后將這些圖像導(dǎo)入ABAQUS軟件中進行有限元數(shù)值模型的建立,實現(xiàn)了瀝青混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)的二維幾何建模。 最后,對瀝青混凝土進行了高溫車轍試驗,并用時間硬化蠕變模型和MHS流變模型對瀝青混凝土的高溫性能進行了有限元模擬。將蠕變試驗和頻率掃描試驗獲得的蠕變模型參數(shù)和MHS模型參數(shù)輸入到瀝青混凝土內(nèi)部結(jié)構(gòu)有限元模型中,并對路面車轍進行了有限元分析,計算結(jié)果和實驗結(jié)果吻合。
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TU528.42

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本文編號：2559211