双层排水沥青路面动水压力变化规律分析方法技术

本发明专利技术是一种双层排水沥青路面动水压力变化规律的分析方法，属于排水沥青路面技术领域。解决构建双层排水沥青路面模型时，通过在虚拟区域设定空隙率生成均匀的孔隙来表征双层排水沥青路面孔隙结构，与沥青混合料摊铺后空隙自然分布不一致，且难以真实反映双层排水沥青路面上、下层动水压力变化规律的问题。本发明专利技术采用离散元软件生成集料颗粒组成颗粒床层作为双层排水沥青路面组合模型，将该模型导入计算流体动力学软件进行多相流计算，揭示双层排水沥青路面上、下层动水压力变化规律。本发明专利技术中的双层排水沥青路面模型与沥青混合料摊铺过程生成的孔隙吻合度高，对双层排水沥青路面上、下层动水压力的分析及车辆安全行驶具有十重要的现实意义。

【技术实现步骤摘要】
双层排水沥青路面动水压力变化规律分析方法
本专利技术是一种双层排水沥青路面动水压力变化规律的分析方法，属于排水沥青路面

技术介绍
夏季降雨量较大，传统的密集配沥青路面因其内部孔隙小无法及时排出导致路表面滞留水，水分只能从道路表面利用其横坡排出，由于路缘石阻拦作用，路表面会积留大量雨水，致使道路积水现象更加严重。当车辆以较高的车速通过时，对于路表水膜产生一定量的扰动，一部分的表面滞留水因车轮荷载作用被瞬时挤压入沥青内部空隙，产生较高的孔隙水压力，当车轮荷载移除时，孔隙内部水也会因泵吸作用向外排出，形成负孔隙水压力，正负孔隙水压力依次交替出现。在负孔隙水压力等因素影响下，轮胎与路表面接触面积变小，加上汽车车速较快等因素，汽车轮胎易打滑。此外，车轮还会在沥青路面孔隙结构内部产生较大的动水压力，加剧了路面水损害。特别是雨天时，车辆行驶时溅起的水雾也影响后车安全行驶。另一方面，路面表面滞留水因高速冲击作用，会从车轮胎两侧和轮胎花纹缝隙向四周排出，形成瞬时的冲刷水压力，两种水压力同时发生，对集料表面的沥青膜产生较大冲刷，导致沥青膜剥落，引起沥青路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双层排水沥青路面动水压力变化规律的分析方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：/n(1)双层排水沥青路面的下层和上层沥青混合料的级配分别采用多孔沥青混合料(PA)-20和PA-13，基于离散元方法建立两种级配的集料组成模型，PA-20只考虑粒径为20mm、16mm、13.2mm、9.5mm及4.75mm的集料颗粒，PA-13级配只考虑粒径为13.2mm、9.5mm及4.75mm的集料颗粒，设置PA-20、PA-13两种级配集料的杨氏模量、恢复系数、黏结半径，利用离散元软件自动计算颗粒质量与密度；/n(2)使用计算机辅助设计(CAD)软件建立长、宽、高分别为600mm、400mm、100m...

【技术特征摘要】
1.一种双层排水沥青路面动水压力变化规律的分析方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：
(1)双层排水沥青路面的下层和上层沥青混合料的级配分别采用多孔沥青混合料(PA)-20和PA-13，基于离散元方法建立两种级配的集料组成模型，PA-20只考虑粒径为20mm、16mm、13.2mm、9.5mm及4.75mm的集料颗粒，PA-13级配只考虑粒径为13.2mm、9.5mm及4.75mm的集料颗粒，设置PA-20、PA-13两种级配集料的杨氏模量、恢复系数、黏结半径，利用离散元软件自动计算颗粒质量与密度；
(2)使用计算机辅助设计(CAD)软件建立长、宽、高分别为600mm、400mm、100mm且顶面中心至两侧具有2％横向坡度的几何体作为双层排水沥青路面整体框架，其中，双层排水沥青路面上层框架的长、宽、高分别为600mm、400mm、60mm，下层框架的长、宽、高分别为600mm、400mm、40mm，将该模型整体框架导入离散元软件，在离散元软件中，将双层排水沥青路面下层框架内填满PA-20级配的集料颗粒，上层框架内填满PA-13级配的集料颗粒；
(3)添加Hertz-Mindlinwithbonding接触模型，并通过试验对Bond键中单位面积法向刚度、单位面积剪切刚度、临界法向应力、临界剪切应力及黏结板半径进行标定，表征沥青在沥青混合料...

【专利技术属性】
技术研发人员：许涛，许杰，孔成维，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32