基于有限元模擬的瀝青混合料單軸貫入抗剪試驗影響因素分析

唐 鐵

(廣西交科工程咨詢有限公司，廣西 南寧 530007)

0 引言

車轍是一種瀝青路面典型病害，從力學角度分析，通常是由于瀝青路面面層無法承受車載作用產生的剪應力而導致路面出現破壞。因此，確保瀝青混合料具備足夠的抗剪強度是避免路面產生車轍的主要手段。現階段我國普遍采用瀝青混合料的單軸貫入抗剪試驗來評價其抗剪強度，而且國內已對瀝青混合料單軸貫入抗剪試驗展開了相關研究：畢玉峰等利用單軸貫入試驗分析了瀝青混合料抗剪強度的形成機理，并確立了獲得瀝青混合料抗剪強度值的方法[1]；何巖等利用有限元實現對貫入試驗的有效模擬，在顯著提升試驗效率的同時還能有效確保準確性[2]。從研究內容來看，現有研究普遍集中在過程機理分析及抗剪試驗指標的評價上，而對于貫入試驗中壓頭貫入速度和壓頭貫入面積這兩個基本參數對試驗結果的影響研究較少。因此，本文在瀝青混合料貫入抗剪試驗的基礎上，結合ABAQUS有限元軟件對貫入試驗進行模擬，以此分析貫入速度和貫入面積對瀝青混合料單軸貫入抗剪試驗的影響，以期為后續同類試驗的參數選擇提供參考。

1 試驗原材料及試驗方法

1.1 試驗原材料

(1)瀝青混合料所用膠結料采用80#基質瀝青，集料采用玄武巖，相關技術指標分別如表1、表2所示。

表1 瀝青技術指標檢測結果表

表2 玄武巖技術指標檢測結果表

(2)單軸貫入抗剪試驗采用AC-20級配瀝青混合料標準馬歇爾試件，瀝青混合料油石比采用5.2%[3]。……