CN107908847B - 一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法 - Google Patents
一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107908847B CN107908847B CN201711090870.2A CN201711090870A CN107908847B CN 107908847 B CN107908847 B CN 107908847B CN 201711090870 A CN201711090870 A CN 201711090870A CN 107908847 B CN107908847 B CN 107908847B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- load
- analysis
- temperature
- pavement
- rut
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
- G06F30/23—Design optimisation, verification or simulation using finite element methods [FEM] or finite difference methods [FDM]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Evolutionary Computation (AREA)
- Geometry (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明提供了一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,利用有限元软件,包括如下步骤:选择路面结构及材料;建立车辙预估模型;选定材料参数与力学本构模型;获取气象资料与交通日分布;荷载作用模式简化;荷载作用时间与间隙时间确定;高温时段间隙确定;温度场模拟;路面车辙预估;对该路面结构的抗车辙能力作出判断。本发明考虑了沥青路面在荷载作用间隙和高温时段间隙自行恢复部分形变的特性,使得车辙模拟更趋近于真实情况,解决了现有方法模拟结果误差较大的问题;同时可判断特定路面结构的抗车辙性能,即通过虚拟试验来选择抗车辙性能更佳的路面结构,无需通过建造试验路进行对比实验,节省大量成本。
Description
技术领域
本发明涉及道路工程技术领域,特别是涉及一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法。
背景技术
在有限元软件发展起来后,将瞬态温度场应用于车辙预估成为了可能。尽管如此,计算机运算效率以及有限元模型构建的复杂性限制了这种方法的应用面,现有的方法可以较为准确地进行高温、重载条件下的短期车辙预估,但无法准确地进行路面使用寿命内的长期车辙预估,预估结果比实际车辙量高出很多,其主要原因在于现有方法的模拟环境为连续高温下的连续荷载作用。本发明提供了一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,相比于现有方法,本发明模拟车辙的环境更接近于实际情况。
发明内容
为了解决上述存在的问题,本发明提供一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,解决现有方法车辙模拟结果与实际相比过大的问题,将荷载间隙和高温间隙加入模拟过程中,使得模拟环境更趋近于真实情况,模拟结果数值更准确;同时为了降低建造试验路的成本与进行试验的时间成本,通过虚拟试验来选择抗车辙性能更佳的路面结构,为达此目的,本发明提供一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,包括如下步骤:
(1)选择路面结构及材料:将路面面层、基层、底基层的材料、厚度确定,并设置多种材料、厚度、级配、分层顺序不同的路面结构,形成对照组;
(2)建立车辙预估模型:针对选定的路面结构,建立区域大小不同和划分精度不同的有限元模型,进行车辙模拟分析,确定满足精度与效率要求的模型尺寸、网格尺寸、单元类型、蠕变误差控制;
(3)确定材料参数与力学本构模型:通过多组室内试验确定所选材料的力学参数、热特性参数,并选定合理的力学本构模型;
(4)获取气象资料与交通日分布:根据模拟路面所在的区域,从国家自然资源数据库中获取该地区长年的气象统计资料,作为温度场分析的原始材料;根据模拟路面所在区域同等级道路的近年使用情况,搜集该道路的交通日分布情况,以此确定一天中各个时段的轴载作用次数;
(5)荷载作用模式简化:根据标准车型与模拟精度要求简化荷载作用模式,包括单圆荷载、双圆荷载、矩形荷载,使得在该模式下的车轮接地面积便于计算;
(6)荷载作用时间与间隙时间确定:根据公式确定累计荷载作用时间,作为荷载分析步的步长;根据确定平均车头时距,根据确定间隙时间,作为零载分析步的步长,在每个小时荷载分析步进行后插入相应小时的零载分析步,实现荷载作用不连续;
(7)高温时段间隙确定:根据所要模拟的轴载作用次数与年交通量情况,确定车辙模拟的持续天数n,将所述荷载作用时间与间隙时间均分为n份,依次进行第一天分析步、第二天分析步……第n天分析步,实现高温时段不连续;
(8)温度场模拟:建立温度场模型,编辑路面材料,将部件实体化后设置稳态分析步和瞬态分析步,将气象资料输入定义幅值曲线,在各边界上按要求精度布种子,划分网格与车辙预估模型相同,最后导入子程序通过求解器进行求解,得到温度场结果文件;
(9)路面车辙模拟:重新编辑路面材料,定义边界集合与载荷面集合,按照所述荷载作用时间、间隙时间、高温时段间隙设置相应分析步,设置单元类型,最后通过改写inp文件实现温度场导入,运行改写后的文件得到车辙结果文件;
(10)对该路面结构的抗车辙能力作出判断:根据国际车辙容许深度规范,判断该路面产生车辙是否超过规范值,从中优选出抗车辙性能最佳的路面结构。
进一步的,所述步骤(3)中,所述力学参数包括弹性参数与蠕变参数;所述热力学参数包括热传导率、密度、热容量、太阳辐射吸收率、路面发射率、绝对零度值、波兹曼常数;所述力学本构模型包括Bailey-Norton蠕变模型。
进一步的,所述步骤(4)中,所述气象统计资料包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、日太阳辐射总量、日有效日照时数、日平均风速。
进一步的,所述步骤(6)中,在ABAQUS分析步模块创建分析步,将Step-0弹性分析步的分析步长设为1E-010s;根据公式以及交通日分布直方图确定各个时段的荷载作用时间,作为Step-1h、Step-2h、……、Step-24h荷载分析步的步长,其中N为总荷载作用次数,P为车辆轴重,nw为轴的轮数,p为轮胎接地压力,B为轮胎接地宽度,v为行车速度;根据公式确定平均车头时距,其中Q为道路的交通量,单位辆/h,Q可直接从交通日分布直方图获取,ht为平均车头时距,单位s/辆,由于交通量计算的标准车型为双轴的小客车,则最终以各个时段的作为Step-1ht、Step-2ht、……、Step-24ht零载分析步的分析步长,即每个时段的荷载作用间隙,在完成此步骤后,分析步为Step-0、Step-1h、Step-1ht、Step-2h、Step-2ht……Step-24h、Step-24ht。
进一步的,所述步骤(7)中,将各个时段的t荷载和t间隔分别乘上n分之一,将原本的从一天中1到24小时的分析步细化为第一天中1到24小时、第二天中1到24小时、第三天中1到24小时、第n天中1到24小时,以此来加入n-1个高温时段间隙,而非将中午12点至下午4点的高温时段一次性无间隙地分析完成,在完成此步骤后,分析步为Step-0、1Step-1h、1Step-1ht、1Step-2h、1Step-2ht……1Step-24h、1Step-24ht、2Step-1h、2Step-1ht、2Step-2h、2Step-2ht……2Step-24h、2Step-24ht……nStep-1h、nStep-1ht、nStep-2h、nStep-2ht……nStep-24h、nStep-24ht。
进一步的,所述步骤(8)中,所述建立温度场模型包括选取模型类型、绘图、分层剖分出各结构层以及荷载作用部位;所述编辑路面材料包括输入材料名称、相应热特性参数并将其赋予在模型中相应部分;所述将部件实体化包括定义沥青集合与路表面集合;所述定义幅值曲线包括输入49个数据并定义绝对零度和波兹曼常数;所述温度场结果文件包括温度场模拟odb文件、提取的各层位各时刻的温度曲线图表。
进一步的,所述步骤(9)中,所述重新编辑路面材料包括删除热特性参数,赋予力学参数;所述设置相应分析步为弹性分析步、蠕变分析步、零载分析步;所述车辙结果文件包括车辙模拟odb文件、提取的各层位各时刻的车辙曲线图表、最终车辙深度。
本发明有益效果如下:
本发明考虑了沥青路面在荷载作用间隙和高温时段间隙自行恢复部分形变的特性,使得车辙模拟更趋近于真实情况,解决了现有方法模拟结果误差较大的问题;同时可判断特定路面结构的抗车辙性能,即通过虚拟试验来选择抗车辙性能更佳的路面结构,无需通过建造试验路进行对比实验,节省大量成本。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述:
本发明提供一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,解决现有方法车辙模拟结果与实际相比过大的问题,将荷载间隙和高温间隙加入模拟过程中,使得模拟环境更趋近于真实情况,模拟结果数值更准确;同时为了降低建造试验路的成本与进行试验的时间成本,通过虚拟试验来选择抗车辙性能更佳的路面结构。
考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,包括如下步骤:
(1)选择路面结构及材料:将路面面层、基层、底基层的材料、厚度确定,并设置多种材料、厚度、级配、分层顺序不同的路面结构,形成对照组。
(2)建立车辙预估模型:针对选定的路面结构,建立区域大小不同和划分精度不同的有限元模型,进行车辙模拟分析,确定满足精度与效率要求的模型尺寸、网格尺寸、单元类型、蠕变误差控制。
(3)确定材料参数与力学本构模型:通过多组室内试验确定所选材料的力学参数、热特性参数,并选定合理的力学本构模型。
(4)获取气象资料与交通日分布:根据模拟路面所在的区域,从国家自然资源数据库中获取该地区长年的气象统计资料,作为温度场分析的原始材料;根据模拟路面所在区域同等级道路的近年使用情况,搜集该道路的交通日分布情况,以此确定一天中各个时段的轴载作用次数。
(5)荷载作用模式简化:根据标准车型与模拟精度要求简化荷载作用模式,包括单圆荷载、双圆荷载、矩形荷载,使得在该模式下的车轮接地面积便于计算。
(6)荷载作用时间与间隙时间确定:根据公式确定累计荷载作用时间,作为荷载分析步的步长;根据确定平均车头时距,根据确定间隙时间,作为零载分析步的步长,在每个小时荷载分析步进行后插入相应小时的零载分析步,实现荷载作用不连续。
(7)高温时段间隙确定:根据所要模拟的轴载作用次数与年交通量情况,确定车辙模拟的持续天数n,将所述荷载作用时间与间隙时间均分为n份,依次进行第一天分析步、第二天分析步……第n天分析步,实现高温时段不连续。
(8)温度场模拟:建立温度场模型,编辑路面材料,将部件实体化后设置稳态分析步和瞬态分析步,将气象资料输入定义幅值曲线,在各边界上按要求精度布种子,划分网格与车辙预估模型相同,最后导入子程序通过求解器进行求解,得到温度场结果文件。
(9)路面车辙模拟:重新编辑路面材料,定义边界集合与载荷面集合,按照所述荷载作用时间、间隙时间、高温时段间隙设置相应分析步,设置单元类型,最后通过改写inp文件实现温度场导入,运行改写后的文件得到车辙结果文件。
(10)对该路面结构的抗车辙能力作出判断:根据国际车辙容许深度规范,判断该路面产生车辙是否超过规范值,从中优选出抗车辙性能最佳的路面结构。
本发明所述步骤(3)中,所述力学参数包括弹性参数(随温度变化的抗压回弹模量与泊松比)与蠕变参数(随温度变化的回归系数);所述热力学参数包括热传导率、密度、热容量、太阳辐射吸收率、路面发射率、绝对零度值、波兹曼常数;所述力学本构模型包括Bailey-Norton蠕变模型。
本发明所述步骤(4)中,所述气象统计资料包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、日太阳辐射总量、日有效日照时数、日平均风速。
本发明所述步骤(6)中,在ABAQUS分析步模块创建分析步。将Step-0弹性分析步的分析步长设为1E-010s;根据公式以及交通日分布直方图确定各个时段的荷载作用时间,作为Step-1h、Step-2h、……、Step-24h荷载分析步的步长;根据公式确定平均车头时距,其中Q为道路的交通量(辆/h),Q可直接从交通日分布直方图获取,ht为平均车头时距(s/辆)。由于交通量计算的标准车型为双轴的小客车,则最终以各个时段的作为Step-1ht、Step-2ht、……、Step-24ht零载分析步的分析步长,即每个时段的荷载作用间隙。在完成此步骤后,分析步为Step-0、Step-1h、Step-1ht、Step-2h、Step-2ht……Step-24h、Step-24ht。
本发明所述步骤(7)中,将各个时段的t荷载和t间隔分别乘上n分之一,将原本的从一天中1到24小时的分析步细化为第一天中1到24小时、第二天中1到24小时、第三天中1到24小时、第n天中1到24小时,以此来加入(n-1)个高温时段间隙,而非将中午12点至下午4点的高温时段一次性无间隙地分析完成。在完成此步骤后,分析步为Step-0、1Step-1h、1Step-1ht、1Step-2h、1Step-2ht……1Step-24h、1Step-24ht、2Step-1h、2Step-1ht、2Step-2h、2Step-2ht……2Step-24h、2Step-24ht……nStep-1h、nStep-1ht、nStep-2h、nStep-2ht……nStep-24h、nStep-24ht。
本发明所述步骤(8)中,所述建立温度场模型包括选取模型类型、绘图、分层剖分出各结构层以及荷载作用部位;所述编辑路面材料包括输入材料名称、相应热特性参数并将其赋予在模型中相应部分;所述将部件实体化包括定义沥青集合与路表面集合;所述定义幅值曲线包括输入49个数据并定义绝对零度和波兹曼常数;所述温度场结果文件包括温度场模拟odb文件、提取的各层位各时刻的温度曲线图表。
本发明所述步骤(9)中,所述重新编辑路面材料包括删除热特性参数,赋予力学参数;所述设置相应分析步为弹性分析步、蠕变分析步、零载分析步;所述车辙结果文件包括车辙模拟odb文件、提取的各层位各时刻的车辙曲线图表、最终车辙深度。
具体实施例如下,如图1所示,基于细观模拟的沥青混合料虚拟性能试验预估方法,包括如下步骤:
(1)选择路面结构及材料:将路面面层、基层、底基层的材料、厚度确定,并设置多种材料、厚度、级配、分层顺序不同的路面结构,形成对照组。
(2)建立车辙预估模型:针对选定的路面结构,建立区域大小不同和划分精度不同的有限元模型,进行车辙模拟分析,确定满足精度与效率要求的模型尺寸、网格尺寸、单元类型、蠕变误差控制。
(3)确定材料参数与力学本构模型:通过多组室内试验确定所选材料的力学参数、热特性参数,并选定合理的力学本构模型;所述力学参数包括弹性参数(随温度变化的抗压回弹模量与泊松比)与蠕变参数(随温度变化的回归系数);所述热力学参数包括热传导率、密度、热容量、太阳辐射吸收率、路面发射率、绝对零度值、波兹曼常数;所述力学本构模型包括Bailey-Norton蠕变模型。
(4)获取气象资料与交通日分布:根据模拟路面所在的区域,从国家自然资源数据库中获取该地区长年的气象统计资料,作为温度场分析的原始材料;根据模拟路面所在区域同等级道路的近年使用情况,搜集该道路的交通日分布情况,以此确定一天中各个时段的轴载作用次数;所述气象统计资料包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、日太阳辐射总量、日有效日照时数、日平均风速。
(5)荷载作用模式简化:根据标准车型与模拟精度要求简化荷载作用模式,包括单圆荷载、双圆荷载、矩形荷载等,使得在该模式下的车轮接地面积便于计算。
(6)荷载作用时间与间隙时间确定:根据公式确定累计荷载作用时间,作为荷载分析步的步长;根据确定平均车头时距,根据确定间隙时间,作为零载分析步的步长,在每个小时荷载分析步进行后插入相应小时的零载分析步,实现荷载作用不连续;在ABAQUS分析步模块创建分析步,将Step-0弹性分析步的分析步长设为1E-010s;根据公式以及交通日分布直方图确定各个时段的荷载作用时间,作为Step-1h、Step-2h、……、Step-24h荷载分析步的步长,其中N为总荷载作用次数,P为车辆轴重,nw为轴的轮数,p为轮胎接地压力,B为轮胎接地宽度,v为行车速度;根据公式确定平均车头时距,其中Q为道路的交通量(辆/h),Q可直接从交通日分布直方图获取,ht为平均车头时距(s/辆)。由于交通量计算的标准车型为双轴的小客车,则最终以各个时段的作为Step-1ht、Step-2ht、……、Step-24ht零载分析步的分析步长,即每个时段的荷载作用间隙。在完成此步骤后,分析步为Step-0、Step-1h、Step-1ht、Step-2h、Step-2ht……Step-24h、Step-24ht。
(7)高温时段间隙确定:根据所要模拟的轴载作用次数与年交通量情况,确定车辙模拟的持续天数n,将所述荷载作用时间与间隙时间均分为n份,依次进行第一天分析步、第二天分析步……第n天分析步,实现高温时段不连续;将各个时段的t荷载和t间隔分别乘上n分之一,将原本的从一天中1到24小时的分析步细化为第一天中1到24小时、第二天中1到24小时、第三天中1到24小时、第n天中1到24小时,以此来加入(n-1)个高温时段间隙,而非将中午12点至下午4点的高温时段一次性无间隙地分析完成。在完成此步骤后,分析步为Step-0、1Step-1h、1Step-1ht、1Step-2h、1Step-2ht……1Step-24h、1Step-24ht、2Step-1h、2Step-1ht、2Step-2h、2Step-2ht……2Step-24h、2Step-24ht……nStep-1h、nStep-1ht、nStep-2h、nStep-2ht……nStep-24h、nStep-24ht。
(8)温度场模拟:建立温度场模型,编辑路面材料,将部件实体化后设置稳态分析步和瞬态分析步,将气象资料输入定义幅值曲线,在各边界上按要求精度布种子,划分网格与车辙预估模型相同,最后导入子程序通过求解器进行求解,得到温度场结果文件;所述建立温度场模型包括选取模型类型、绘图、分层剖分出各结构层以及荷载作用部位;所述编辑路面材料包括输入材料名称、相应热特性参数并将其赋予在模型中相应部分;所述将部件实体化包括定义沥青集合与路表面集合;所述定义幅值曲线包括输入49个数据并定义绝对零度和波兹曼常数;所述温度场结果文件包括温度场模拟odb文件、提取的各层位各时刻的温度曲线图表。
(9)路面车辙模拟:重新编辑路面材料,定义边界集合与载荷面集合,按照所述荷载作用时间、间隙时间、高温时段间隙设置相应分析步,设置单元类型,最后通过改写inp文件实现温度场导入,运行改写后的文件得到车辙结果文件;所述重新编辑路面材料包括删除热特性参数,赋予力学参数;所述设置相应分析步为弹性分析步、蠕变分析步、零载分析步;所述车辙结果文件包括车辙模拟odb文件、提取的各层位各时刻的车辙曲线图表、最终车辙深度。
(10)对该路面结构的抗车辙能力作出判断:根据国际车辙容许深度规范,判断该路面产生车辙是否超过规范值,从中优选出抗车辙性能最佳的路面结构。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明作任何其他形式的限制,而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化,仍属于本发明所要求保护的范围。
Claims (4)
1.一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,包括如下步骤,其特征在于:
(1)选择路面结构及材料:将路面面层、基层、底基层的材料、厚度确定,并设置多种材料、厚度、级配、分层顺序不同的路面结构,形成对照组;
(2)建立车辙预估模型:针对选定的路面结构,建立区域大小不同和划分精度不同的有限元模型,进行车辙模拟分析,确定满足精度与效率要求的模型尺寸、网格尺寸、单元类型、蠕变误差控制;
(3)确定材料参数与力学本构模型:通过多组室内试验确定所选材料的力学参数、热特性参数,并选定合理的力学本构模型;
(4)获取气象资料与交通日分布:根据模拟路面所在的区域,从国家自然资源数据库中获取模拟路面所在的区域长年的气象统计资料,作为温度场分析的原始材料;根据模拟路面所在区域同等级道路的近年使用情况,搜集该道路的交通日分布情况,以此确定一天中各个时段的轴载作用次数;
(5)荷载作用模式简化:根据标准车型与模拟精度要求简化荷载作用模式,包括单圆荷载、双圆荷载和矩形荷载,使得在该模式下的车轮接地面积便于计算;
(6)累计荷载作用时间与间隙时间确定:根据公式确定累计荷载作用时间,作为荷载分析步的步长,其中N为总荷载作用次数,P为车辆轴重,nw为轴的轮数,p为轮胎接地压力,B为轮胎接地宽度,v为行车速度;根据确定平均车头时距,其中Q为道路的交通量,辆/h,Q可直接从交通日分布直方图获取,ht为平均车头时距,s/辆,根据确定间隙时间,作为零载分析步的步长,在每个小时荷载分析步进行后插入相应小时的零载分析步,实现荷载作用不连续;
(7)高温时段间隙确定:根据所要模拟的轴载作用次数与年交通量情况,确定车辙模拟的持续天数n,将所述荷载作用时间与间隙时间均分为n份,依次进行第一天分析步、第二天分析步……第n天分析步,将各个时段的t荷载和t间隔分别乘上n分之一,将原本的从一天中1到24小时的分析步细化为第一天中1到24小时、第二天中1到24小时、第三天中1到24小时、第n天中1到24小时,以此来加入n-1个高温时段间隙,而非将中午12点至下午4点的高温时段一次性无间隙地分析完成,在完成此步骤后,分析步为Step-0、1Step-1h、1Step-1ht、1Step-2h、1Step-2ht……1Step-24h、1Step-24ht、2Step-1h、2Step-1ht、2Step-2h、2Step-2ht……2Step-24h、2Step-24ht……nStep-1h、nStep-1ht、nStep-2h、nStep-2ht……nStep-24h、nStep-24h,实现高温时段不连续;
(8)温度场模拟:编辑路面材料,将部件实体化后设置稳态分析步和瞬态分析步,将气象资料输入定义幅值曲线,在各边界上按要求精度布种子,划分网格与车辙预估模型相同,最后导入子程序通过求解器进行求解,得到温度场结果文件,所述建立温度场模型包括选取模型类型、绘图、分层剖分出各结构层以及荷载作用部位;所述编辑路面材料包括输入材料名称、相应热特性参数并将其赋予在模型中相应部分;所述将部件实体化包括定义沥青集合与路表面集合;所述定义幅值曲线包括输入49个数据并定义绝对零度和波兹曼常数;所述温度场结果文件包括温度场模拟odb文件、提取的各层位各时刻的温度曲线图表建立温度场模型;
(9)路面车辙模拟:重新编辑路面材料,定义边界集合与载荷面集合,按照所述荷载作用时间、间隙时间、高温时段间隙设置相应分析步,设置单元类型,最后通过改写inp文件实现温度场导入,运行改写后的文件得到车辙结果文件,所述重新编辑路面材料包括删除热特性参数,赋予力学参数;所述设置相应分析步为弹性分析步、蠕变分析步、零载分析步;所述车辙结果文件包括车辙模拟odb文件、提取的各层位各时刻的车辙曲线图表、最终车辙深度;
(10)对该路面结构的抗车辙能力作出判断:根据国际车辙容许深度规范,判断该路面产生车辙是否超过规范值,从中优选出抗车辙性能最佳的路面结构。
2.根据权利要求1所述的一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述力学参数包括弹性参数与蠕变参数;所述热特性 参数包括热传导率、密度、热容量、太阳辐射吸收率、路面发射率、绝对零度值、波兹曼常数;所述力学本构模型包括Bailey-Norton蠕变模型。
3.根据权利要求1所述的一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,其特征在于:所述步骤(4)中,所述气象统计资料包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、日太阳辐射总量、日有效日照时数、日平均风速。
4.根据权利要求1所述的一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法,其特征在于:所述步骤(6)中,在ABAQUS分析步模块创建分析步,将Step-0弹性分析步的分析步长设为1E-010s;根据公式以及交通日分布直方图确定各个时段的荷载作用时间,作为Step-1h、Step-2h、……、Step-24h荷载分析步的步长,其中N为总荷载作用次数,P为车辆轴重,nw为轴的轮数,p为轮胎接地压力,B为轮胎接地宽度,v为行车速度;根据公式确定平均车头时距,其中Q为道路的交通量,单位辆/h,Q可直接从交通日分布直方图获取,ht为平均车头时距,单位s/辆,由于交通量计算的标准车型为双轴的小客车,则最终以各个时段的作为Step-1ht、Step-2ht、……、Step-24ht零载分析步的分析步长,即每个时段的荷载作用间隙,在完成此步骤后,分析步为Step-0、Step-1h、Step-1ht、Step-2h、Step-2ht……Step-24h、Step-24ht。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711090870.2A CN107908847B (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201711090870.2A CN107908847B (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107908847A CN107908847A (zh) | 2018-04-13 |
CN107908847B true CN107908847B (zh) | 2021-03-09 |
Family
ID=61843792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711090870.2A Active CN107908847B (zh) | 2017-11-08 | 2017-11-08 | 一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107908847B (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108982213A (zh) * | 2018-06-07 | 2018-12-11 | 南京工程学院 | 一种沥青混合料高温性能虚拟车辙试验方法 |
CN109241636B (zh) * | 2018-09-11 | 2023-03-24 | 合肥工业大学 | 基于有限元的路面结构多物理场耦合数值模拟方法 |
CN111046477A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-04-21 | 黑龙江省龙建路桥第六工程有限公司 | 一种道路坑槽修复用常温施工沥青混合料的配合比设计方法 |
CN112962381B (zh) * | 2021-02-19 | 2022-08-05 | 中交第二公路工程局有限公司 | 一种快凝高性能灌浆复合路面及其施工工艺 |
CN113722944B (zh) * | 2021-07-22 | 2023-09-12 | 中南大学 | 一种沥青混合料路面的车辙性能预估方法 |
CN113654507B (zh) * | 2021-08-02 | 2023-10-27 | 山东交通学院 | 一种考虑荷载频率的沥青路面车辙计算方法 |
CN114088933B (zh) * | 2022-01-21 | 2022-05-13 | 山东省交通科学研究院 | 一种用于预测路面结构服役性能的智能系统及方法 |
CN114861433B (zh) * | 2022-04-25 | 2023-11-07 | 许昌华杰公路勘察设计有限责任公司 | 一种能够模拟纵坡条件下沥青路面车辙的仿真装置 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102127895B (zh) * | 2011-01-10 | 2012-05-23 | 东南大学 | 沥青路面车辙预估的室内试验预估方法 |
CN104776937A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-15 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种路面温度响应缺失值的补全方法 |
CN105160094A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-16 | 武汉理工大学 | 沥青路面车辙模拟方法 |
CN106126820A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 东南大学 | 一种基于随机生成的沥青混合料疲劳试验数值模拟方法 |
CN106198942A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-07 | 东南大学 | 一种基于细观模拟的沥青混合料虚拟性能试验预估方法 |
-
2017
- 2017-11-08 CN CN201711090870.2A patent/CN107908847B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102127895B (zh) * | 2011-01-10 | 2012-05-23 | 东南大学 | 沥青路面车辙预估的室内试验预估方法 |
CN104776937A (zh) * | 2015-03-31 | 2015-07-15 | 中国路桥工程有限责任公司 | 一种路面温度响应缺失值的补全方法 |
CN105160094A (zh) * | 2015-08-28 | 2015-12-16 | 武汉理工大学 | 沥青路面车辙模拟方法 |
CN106126820A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 东南大学 | 一种基于随机生成的沥青混合料疲劳试验数值模拟方法 |
CN106198942A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-12-07 | 东南大学 | 一种基于细观模拟的沥青混合料虚拟性能试验预估方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
DISCRETE ELEMENT NUMERICAL SIMULATION ON RUTTING;Peng TANG;《2017 Symposium on Piezoelectricity》;20171030;全文 * |
交通荷载作用下沥青路面数值模拟分析;林骋;《中国硕士优秀论文全文库》;20150125;全文 * |
基于交通荷载横向重分布的沥青路面预防性养护新技术研究;王志;《中国博士论文全文库》;20121205;全文 * |
基于连续变温的沥青路面车辙模拟分析;李辉 ;《东南大学学报》;20070930;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107908847A (zh) | 2018-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107908847B (zh) | 一种考虑荷载与高温间隙的沥青路面抗车辙性能模拟方法 | |
Sahraei et al. | Signature-based multi-modelling and multi-objective calibration of hydrologic models: Application in flood forecasting for Canadian Prairies | |
Dibike et al. | Hydrologic impact of climate change in the Saguenay watershed: comparison of downscaling methods and hydrologic models | |
Li et al. | Mechanistic-empirical pavement design guide (MEPDG): a bird’s-eye view | |
CN107153737B (zh) | 基于力学-经验法的路面最佳轴载周期确定方法 | |
Jothityangkoon et al. | Tests of a space‐time model of daily rainfall in southwestern Australia based on nonhomogeneous random cascades | |
Street et al. | Urban heat island in Boston–An evaluation of urban air temperature models for predicting building energy use | |
Timm et al. | Development of mechanistic-empirical pavement design in Minnesota | |
CN107885933B (zh) | 一种基于扩展有限元的路面结构疲劳开裂数值模拟方法 | |
Yan et al. | Evaluating next‐generation intensity–duration–frequency curves for design flood estimates in the snow‐dominated western United States | |
CN110442993A (zh) | 层间热阻对沥青路面结构受力影响的分析方法 | |
Aguib | Flexible pavement design AASHTO 1993 versus mechanistic-empirical pavement design | |
Nivitha et al. | Development of pavement temperature contours for India | |
CN101792992A (zh) | 永久性路面设计方法 | |
CN112528516A (zh) | 一种耦合土地利用类型和气候变化的流域水环境管理方法 | |
CN110728092A (zh) | 一种混合沥青路面结构温度耦合模型的建立及使用方法 | |
CN117312750A (zh) | 基于水泥混凝土路面的预防性养护方法 | |
Ullidtz | Deterioration models for managing flexible pavements | |
CN103761348B (zh) | 基于有限元的沥青路面结构优化设计方法 | |
Žilionienė et al. | Evaluation of climatic factors based on the mechanistic-empirical pavement design guide | |
Guo et al. | Projections of daily mean surface temperature over the Beijing-Tianjin-Hebei region through a stepwise cluster downscaling method | |
Guo | Local calibration of the MEPDG using test track data | |
Singh et al. | Modelling of urban traffic noise using a systems approach | |
Martínez Díaz et al. | Mechanistic-empirical pavement design guide: Características y elementos distintivos | |
CN112001024B (zh) | 一种沥青路面不同层位高温设计温度确定方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |