【摘 要】
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高速公路承担着重要的交通运输任务,是我国交通运输网的重要组成部分,所以对于高速公路的性质研究是非常有必要的。作为沥青路面最常见的破坏形式,沥青路面的车辙问题更是得到了广泛的研究。在人们以往对车辙的研究过程中,最开始采用的方法大多为理论推导和实际试验法,但是随着科学技术的发展,沥青混合料的计算机模拟也开始渐渐兴起。在沥青路面的计算机模拟研究中,大多数人均采用有限元法来对沥青混合料进行模拟研究,将沥青
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高速公路承担着重要的交通运输任务,是我国交通运输网的重要组成部分,所以对于高速公路的性质研究是非常有必要的。作为沥青路面最常见的破坏形式,沥青路面的车辙问题更是得到了广泛的研究。在人们以往对车辙的研究过程中,最开始采用的方法大多为理论推导和实际试验法,但是随着科学技术的发展,沥青混合料的计算机模拟也开始渐渐兴起。在沥青路面的计算机模拟研究中,大多数人均采用有限元法来对沥青混合料进行模拟研究,将沥青混合料视为连续介质,但是沥青混合料中骨料的颗粒作用却不能被表现出来,所以本文采用了离散元法来进行模拟,对骨料的颗粒作用进行研究。本文主要用离散元软件EDEM对沥青路面的车辙过程进行了模拟,研究了沥青混合料受到车轮压力时不同粒径骨料所承受的压力情况,对车辙过程中不同粒径的骨料所起的作用进行了研究;并且通过对车辙发生过程中骨料之间的联系进行观察,对车辙的产生过程进行了骨料层面的解释。同时,本文在模拟的过程中分别采用了连续级配和间断级配两种级配的沥青混合料,通过相互对比,对骨料粒径的影响进行了研究。通过上述模拟,发现了沥青路面车辙的发展趋势是由压密型车辙发展为失稳型车辙,在车辙发展的过程中,不同粒径的颗粒所起的承载作用是不同的,颗粒所承载的压力大小与颗粒的粒径大小程正相关。在车辙过程中,粒径较大的颗粒起到了主要的承载作用,而粒径较小的颗粒主要起到填充作用。但是在研究中发现,如果颗粒的粒径过大,由于粒径尺寸的作用颗粒会更容易失稳,不能够将承载能力完整的发挥出来。在对颗粒级配的研究中,发现与连续级配相比,间断级配沥青混合料的空隙率更大,表现为在车辙过程中压密型车辙所占比例更高。
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