沥青混合料动态模量多因素耦合的预估模型分析

作者：周雯怡; 张鑫; 于文; 华尔单; 易军艳^*

来源：公路交通科技, 2023, 40(10): 1-9.

• 道路工程
• 动态模量预估模型
• 离散元法
• 沥青混合料
• 多因素耦合

沥青混合料动态模量是沥青路面设计的必要参数之一，为进一步提升沥青混合料动态模量的适应性，提出了一套沥青混合料动态模量虚拟试验方法，确定了沥青混合料动态模量的主要影响因素，实现了对动态模量的精准表达。首先，基于离散元模拟，以不规则形状集料颗粒随机生成方法配合沥青砂浆的填充与空隙特征的补充，重构了AC-20、ATB-25和SMA-13等常用沥青混合料虚拟试件。其次，以细观力学为基础，确定了模型内部各材料单元适宜的材料参数，实现了各组成单元间接触行为的有效模拟。最后，基于室内动态模量实测值，验证了虚拟试验的有效性，并结合影响因素显著性分析，提出了动态模量预估模型多种参数组合方式，构建了适用于常用沥青混合料的多因素耦合动态模量预估模型。结果表明：沥青混合料动态模量虚拟试验有效性良好，与室内试验相比误差可控制在3%以内；从沥青混合料内部组成特征与动态模量外部试验条件考虑，沥青混合料的加载频率、油石比、矿料间隙率、空隙率、沥青动态剪切模量、0.075的通过率、4.75的累计筛余对动态模量影响较为显著；基于数学与统计方法所构建的多因素耦合预估模型可以较好地描述常用沥青混合料动态模量，为实际工程沥青路面设计提供参考。

• 单位
  国家开发银行; 广州地铁设计研究院股份有限公司; 哈尔滨工业大学