[发明专利]一种粒料基层柔性路面层间碎石相互嵌入模拟方法

说明书

本发明公开了一种粒料基层柔性路面层间碎石相互嵌入模拟方法，包括以下步骤：S1，通过Matlab生成待投放骨料位置信息；S2，通过CAD生成随机投放骨料模型效果图；S3，通过自主设计试验确定层间碎石嵌入率；S4，通过Abaqus生成随机骨料投放模型和粒料基层柔性路面模型；S5，创建属性、创建分析步及相互作用，并施加载荷；S6，设置边界条件并划分网络；S7，保存并运行模型，提交分析应力云图。本发明提出的方法可模拟柔性路面层间的复杂接触，通过控制层间的碎石投放比例，大幅提高骨料投放效率，实现模拟面层与基层层间嵌入的相互影响，还具有简单明确且高效便捷等优点，从而具有较高的社会市场价值和应用前景，易于推广应用。

技术领域

本发明涉及柔性路面层间碎石相互嵌入技术领域，尤其涉及一种粒料基层柔性路面层间碎石相互嵌入模拟方法。

背景技术

粒料基层指由呈颗粒状的松散材料组成的基层，粒料类材料包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配碎砾石，以及泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等。沥青混合料是由沥青、粗集料、细集料和矿粉组成，作为路面面层材料，形成柔性路面。为了更好地探究粒料基层沥青路面在外部荷载作用下面层与基层层间复杂结构的骨料相互嵌入，需要建立粒料基层沥青路面层间的随机骨料相互嵌入模型。但是，现有技术中的层间随机骨料相互嵌入方法存在以下几个问题：

1、不足以说明层间碎石的具体嵌入情况；骨料颗粒模型选取方式过于简单，导致形状单一，且大多为凸型骨料，而实际骨料不乏凹凸性；

2、在投放过程中，层间骨料的嵌入率不分明，面层与基层骨料粘结不明确，且投放效率低、速度慢；

3、需要通过大量复杂的现场试验方能得到最佳嵌入率；

因而，亟需一种可利用有限元软件完成在各种载荷条件作用下沥青混合料与粒料基层的随机投放嵌入，为此，我们提成了一种基于abaqus有限元模型研究路面层间碎石相互嵌入的构建方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种粒料基层柔性路面层间碎石相互嵌入模拟方法，本发明可以模拟碎石在层间结构中相互嵌入的状态，以及层间碎石嵌入的不同比例对层间稳定性的影响，为粒料基层沥青路面的层间稳定性的评价提供依据和方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种粒料基层柔性路面层间碎石相互嵌入模拟方法，包括以下步骤：

S1，通过Matlab生成待投放骨料位置信息；

S2，将生成的待投放骨料位置信息导入CAD，并生成IGES格式的随机投放骨料模型效果图；

S3，通过自主设计的试验确定层间碎石最佳嵌入率；

S4，将生成的IGES格式的随机投放骨料模型效果图导入Abaqus生成随机骨料投放模型，创建面层、粘层和粒料基层部件，得到满足要求的粒料基层柔性路面模型；

S5，创建属性、创建分析步及相互作用，并施加载荷；

S6，设置边界条件并划分网络；

S7，保存并运行模型，提交分析应力云图；

其中，所述步骤S1的具体步骤为：

S101，对需要创建的随机骨料模型的图形尺寸Range＝[0a；0b]，长度是a宽度是b的长方形，随机骨料的数量Num，骨料半径范围(Rmin，Rmax)以及随机骨料的形状n进行编码；

S102，将步骤S101中编码，输入Matlab命令框，生成随机骨料所在位置效果图；