[发明专利]一种水工沥青混凝土数值仿真模型构建方法

权利要求书

1.一种水工沥青混凝土数值仿真模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作所需配合比的水工沥青混凝土试样，并实际测量各个水工沥青混凝土试样的应力应变曲线；

步骤2、获取所述水工沥青混凝土试样的内部细观结构，并根据内部细观结构建立所述水工沥青混凝土试样相应的初始数值仿真模型；

步骤3、以步骤1所得到应力应变曲线为目标，利用优化反演方法调整初始数值仿真模型的细观参数，使得利用数值仿真模型计算得到的应力应变曲线与实际测量得到的应力应变曲线相吻合，从而得到该配合比下的水工沥青混凝土数值仿真模型。

2.如权利要求1所述水工沥青混凝土数值仿真模型构建方法，其特征在于，使用单轴压缩试验或常规三轴试验实际测量水工沥青混凝土试样的应力应变曲线。

3.如权利要求1所述水工沥青混凝土数值仿真模型构建方法，其特征在于，利用CT扫描方法获取水工沥青混凝土试样的内部细观结构。

4.如权利要求1所述水工沥青混凝土数值仿真模型构建方法，其特征在于，在建立水工沥青混凝土试样相应的初始数值仿真模型时，将水工沥青混凝土视为由骨料、沥青玛蹄脂、孔隙构成的三相材料；骨料颗粒之间的力学模型采用线性接触刚度模型和滑动模型，沥青马蹄脂之间以及沥青马蹄脂与骨料颗粒之间的力学模型采用Burger’s模型、接触粘结模型和滑动模型。

5.如权利要求1所述水工沥青混凝土数值仿真模型构建方法，其特征在于，所述优化反演方法为免疫遗传算法。

6.一种水工沥青混凝土最优配合比确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制作一组不同配合比的水工沥青混凝土试样，并实际测量各个水工沥青混凝土试样的应力应变曲线；

步骤2、分别获取各个水工沥青混凝土试样的内部细观结构，并根据内部细观结构分别建立各个水工沥青混凝土试样相应的初始数值仿真模型；

步骤3、对于每个水工沥青混凝土试样相应的初始数值仿真模型，以步骤1所得到的该试样的应力应变曲线为目标，利用优化反演方法调整初始数值仿真模型的细观参数，使得利用数值仿真模型计算得到的应力应变曲线与实际测量得到的应力应变曲线相吻合，从而得到各配合比下的水工沥青混凝土数值仿真模型；

步骤4、利用各配合比下的水工沥青混凝土数值仿真模型计算各配合比下的水工沥青混凝土的物理力学特性参数，结合实际所需要的物理力学特性参数指标，确定水工沥青混凝土的最优配合比。

7.如权利要求6所述水工沥青混凝土最优配合比确定方法，其特征在于，所述水工沥青混凝土的物理力学特性参数包括：变形模量、破坏强度、抗水力劈裂能力。

8.一种水工沥青混凝土施工质量评价方法，其特征在于，首先实际测量工程现场的水工沥青混凝土的配合比；然后按照权利要求1-5任一项所述数值仿真模型构建方法，构建该配合比下的水工沥青混凝土数值仿真模型；利用得到的水工沥青混凝土数值仿真模型计算水工沥青混凝土的物理力学特性参数，并与水工沥青混凝土物理力学特性参数的工程设计指标进行比较，从而确定工程现场的水工沥青混凝土施工质量。