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[1]胡奕琦,王修山,李震南.基于车辙试验仿真的沥青混合料力学与运动特性研究[J].浙江理工大学学报,2026,55-56(自科三):239-248.
　HU Yiqi,WANG Xiushan,LI Zhenan.A study on the mechanical and kinematic characteristics of asphalt mixtures based on rutting test simulation[J].Journal of Zhejiang Sci-Tech University,2026,55-56(自科三):239-248.
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基于车辙试验仿真的沥青混合料力学与运动特性研究()

浙江理工大学学报[ISSN:1673-3851/CN:33-1338/TS]

卷:
55-56
期数:
2026年自科第三期
页码:
239-248
栏目:
出版日期:
2026-05-10

文章信息/Info

Title:
A study on the mechanical and kinematic characteristics of asphalt mixtures based on rutting test simulation
文章编号:
1673-3851(2026) 05-0239-10
作者:
胡奕琦 ; 王修山 ; 李震南
1. 浙江理工大学建筑工程学院 ,杭州 310018;2. 浙江建设职业技术学院建筑设备学院 ,杭州 311231
Author(s):
HU Yiqi ; WANG Xiushan ; LI Zhenan
1. School of Civil Engineering and Architecture, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou 310018, China; 2. School of Construction Equipment, Zhejiang College of Construction, Hangzhou 311231, China
关键词:
沥青混合料 ; 智能颗粒 ;  离散元; 针片状骨料含量 ; 车辙试验; 运动与力学特性
分类号:
U416.217
文献标志码:
A
摘要:
为进一步揭示不同类型沥青混合料在压密过程中的细观行为演化规律 ,利用离散元软件建立三维车辙模型 ,并通过智能颗粒监测结果对离散元模型精度进行验证 ,探究 SMA-13、AC-13和 AC-20沥青混合料车辙演化过程中的细观运动规律和力学特性 ,并分析不同粒径针片状骨料含量对内部应力的影响 。结果表明 : 车辙发展过程可分为初始压密与稳定蠕变两个阶段 ,骨料平移与转动行为与车辙深度发展规律一致 。SMA-13骨料平动与转动幅度小 ,接触力链分布均匀 ,且传递效率高 ,表现出最优的抗车辙能力;AC-13骨料间接触较弱 ,在荷载作用下易发生相对位移与转动 , 高温稳定性较差;AC-20因大粒径骨料增强了骨架的承载与约束作用 ,性能居二者之间 。针片状骨料含量显著降低了混合料内部应力的传递效率 ,其中 SMA-13中 9.50~ 13.20 mm 档位影响最突出 , 因此该档位粒径针片状骨料含量宜控制在 10%以下 。该研究从细观角度揭示了沥青混合料的压密机理 ,可为混合料设计、集料形态控制提供新的思路与理论依据。

参考文献/References:

[1] 李波 , 王宇 , 康爱红 , 等. 沥青混合料高温车辙虚拟仿真实验设计与实现[J]. 实验室研究与探索 , 2024, 43(5) : 10-14.

[2] 李喜 , 王选仓 , 房娜仁 , 等. 基于温度与荷载实际耦合的沥青路面车辙预估[J]. 长安大学学报(自然科学版) , 2018, 38(5) : 67-75.

[3] 高雪池 , 申全军 , 丛波日 , 等. 基于 CT扫描和随机森林算法的沥青混合料油石比检测[J]. 科学技术与工程 , 2023, 23(13) : 5725-5733.

[4] Hassan H M Z, Wu K H, Huang W K, et al. Study on the influenceofaggregatestrength and shapeon theperformanceof asphaltmixture [J]. ConstructionandBuildingMaterials, 2021, 294: 123599.

[5] 刘文昶 , 张曙光 , 毛永强 , 等. 车辙历程中的集料细观运动追踪方法及其应用[J]. 科学 技 术 与 工 程 , 2021, 21(33) : 14379- 14386.

[6] ShiLW , Wang D Y, Jin C N, et al. Measurement of coarse aggregates movement characteristics within asphalt mixture using digital image processing methods [J]. Measurement, 2020, 163: 107948.

[7] Cao YJ, ZengJ, Muhsen S, etal. Particle dynamicsand void_Discreteelementmodeling[J].PowderTechnology, 2026, 467_ 121486.

[8] 念腾飞 , 韩召 , 魏智强 , 等. 考虑骨料形态的沥青混合料细观数值建模方法[J]. 吉林大学学报(工学版) , 2025, 55(2) _ 639- 652.

[9] MaT, ZhangD, Zhang Y, etal. Micromechanicalresponse of aggregate skeleton within asphalt mixture based on virtual simulation ofwheeltracking test[J]. Construction and Building Materials, 2016, 111_ 153-163.

[10] 王强 , 卢晓锦 , 孙宝生 , 等. 基于离散元的再生沥青混合料车辙演化规律研究[J]. 公路 , 2024, 69(9) _ 16-21.

[11] 严兵 , 姚波. 基于离散元法的多孔沥青混合料集料骨架优化研究 [J]. 公路 , 2025, 70(2) _ 14-21.

[12] LiXX, ShiLW , Liao W J, etal. Study on the influence of coarse aggregate morphology on the meso-mechanical properties of asphalt mixtures using discrete element method [J]. ConstructionandBuildingMaterials, 2024, 426_ 136252.

[13] 邬金麒 , 纪伦 , 郭宏斌 , 等. 实形粗集料三维离散元马歇尔仿真试件的构建与应用[J]. 哈尔滨工业大学学报 , 2025, 57(3) _ 1-13.

[14] DanHC, YangD, LiuX, etal. Experimentalinvestigationon dynamicresponseofasphaltpavementusingSmartRock sensor under vibrating compaction loading[J]. Construction and BuildingMaterials, 2020, 247_ 118592.

[15] 张德 , 谢胜加 , 程志强. 基于智能颗粒的沥青路面压实现场测试研究[J]. 公路 , 2023, 68(9) _ 104-109.

[16] Wang N, Zhang C, Li Q, et al. Monitoring methods and micro-scale evolution mechanisms of rutting in asphalt mixtures _ Smart aggregates and DEM [ J ]. Powder Technology, 2026, 469(P1) _ 121770.

[17] 王修山 , 刘天运 , 张南童 , 等. 粗集料形态特征及含量对沥青混合料压密行为的影响[J]. 科学技术与工程 , 2024, 24(23) _ 10084-10095.

[18] 张德 , 程志强 , 谢胜加 , 等. 基于沥青混合料接触应力测试的旋转压实嵌锁点判定[J]. 同济大学学报(自然科学版) , 2023,

[19] 蔡美峰. 岩 石 力 学 与 工 程[M]. 2 版. 北 京 : 科 学 出 版 社 , 2013 : 51.

[20] 柳力 , 李理 , 刘朝晖 , 等. 内置应变传感器对沥青混合料力学性能的影响[J]. 工程科学学报 , 2025, 47(1) : 179-194.

[21] 刘天运 , 王修山 , 张南童 , 等. 不同加载方式下沥青混合料的压实过程与集料运动特性研究[J]. 力学与实践 , 2024, 46(5) : 963-974.

[22] 江训利 , 何必想 , 刘港归 , 等. 基于塑性活化能的沥青混合料抗车辙性能优化[J]. 北京工业大学学报 , 2024, 50(4) : 486- 497.

[23] 冯卫东 , 菅永明 , 龚华勇. 沥青混合料弯曲疲劳性能演化规律的宏细观试验表征[J]. 铁道科学与工程学报 , 2022, 19(10) : 2984-2994.

[24] 高虎 , 杨新华 , 唐鹏. 沥青混合料车辙变形的离散元数值模拟[J]. 固体力学学报 , 2018, 39(3) : 277-283.

[25] 吴庭然 ,李浩 ,许建辉 ,等. 再生沥青混合料复合骨架与细观力学性能的离散元分析[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版) ,2023,47(6) :1152-1158.

[26] Abu Al-Rub RK, DarabiM K, HuangCW , etal. Comparing finite element and constitutive modelling techniques for predicting rutting of asphalt pavements[J]. International JournalofPavementEngineering , 2012, 13(4) : 322-338.

[27] Xue B, Xu J, Pei J Z, et al. Investigation on the micromechanicalresponseofasphaltmixtureduringpermanent deformation based on 3D virtual wheel tracking test[J]. Construction and BuildingMaterials, 2021, 267: 121031.

[28] 李南鹏 , 王国清 , 王志斌 , 等. 高速公路胶粉沥青混合料疲劳损伤细观力学分析及试验研究[J]. 中外公路 , 2024, 44(3) : 53-62.

[29] 周志刚 , 李利略 , 袁秀湘. 再生沥青混合料单轴静态蠕变试验的离散元仿真[J]. 交通科学与工程 , 2013, 29(3) : 1-7.

[30] 张德育 , 黄晓明 , 高英. 沥青混合料三维离散元虚拟单轴蠕变试验[J]. 华南理工大学学报(自然科学版) , 2012, 40(7) : 15- 20.

备注/Memo

备注/Memo:
基金项目 : 浙江省自然科学基金项目(LGF22E080016)收稿日期 : 2025-12-19 网络出版日期 : 2026-01-26
作者简介 : 胡奕琦(2001— ) ,男 ,杭州人 ,硕士研究生 ,主要从事道路工程方面的研究。通信作者: 王修山,E-mail:wxs77777@163. com
更新日期/Last Update: 2026-05-07