[發明專利]一種水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法

在審

• 申請號: 202110697439.4
• 申請日: 2021-06-23
• 公開（公告）號: CN113343476A
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 武曉勇;張曉靜;王雄禮;張達;劉彩霞;王秀梅
• 申請（專利權）人: 武曉勇
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/04;G06F119/14
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 胡澎

1.一種水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法，其特征是，包括以下步驟：

a、按照試驗標準要求，制作水泥穩定碎石標準試件，三個試件為一組，每組試件在水中浸泡不同的時間，通過單軸壓縮試驗獲取水泥穩定碎石的應力-應變曲線；

b、依據應力-應變曲線的線性/非線性變化趨勢，將曲線分為浸水階段與單軸壓縮階段，分別擬合兩個階段應力-應變曲線函數；

c、將浸水階段與單軸壓縮階段兩個曲線的結合點確定為特征點A點，采用求取極值的方式，分別求取不同階段水泥穩定碎石的理論計算系數與應力-應變關系，將兩個階段試驗所獲得的應力-應變數據帶入對應階段的計算公式，得出水泥穩定碎石的理論計算系數；

d、根據所得的水泥穩定碎石理論計算系數，求取浸水后水泥穩定碎石的損傷因子D_w；

e、根據所得的浸水后水泥穩定碎石的損傷因子D_w，計算浸水后水泥穩定碎石的半徑乘子特征值λ_w，應用離散元軟件PFC，依據半徑乘子特征值λ_w和配合比，構建水泥穩定碎石的細觀損傷模型；

f、根據所構建的水泥穩定碎石的細觀損傷模型，獲取水泥穩定碎石的細觀損傷模型上的顆粒間接觸面積，計算出水泥穩定碎石細觀力學模型中水泥穩定碎石顆粒間粘結面積系數S_r；

g、根據所得的水泥穩定碎石的細觀損傷模型和水泥穩定碎石顆粒間粘結面積系數S_r，計算得出包括水泥穩定碎石的裂縫數量、擴展趨勢和顆粒間黏結鍵斷裂情況在內的浸水損傷評估指標，并據此得出水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估結論。

2.根據權利要求1所述的水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法，其特征是，步驟b中的浸水階段與單軸壓縮階段應力-應變曲線公式為：

其中：σ為水泥穩定碎石的應力；E_t為浸水t天后的彈性模量；η_1,t為空間壓縮階段的比例參數；β_1,t為空間壓縮階段的形狀參數；η_2,t除去空間壓縮之后的比例參數；β_2,t為除去空間壓縮之后的形狀參數；ε為水泥穩定碎石的應變；ε_c,t為浸水t天時特征點A點的應變；σ_c,t為浸水t天時特征點A點的應力。

3.根據權利要求1所述的水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法，其特征是，步驟c中求取極值的計算公式包括：

c-1、在峰值點D點(σ_p,t，ε_p,t)位置：

c-2、在特征點A點(σ_c,t；ε_c,t)位置：

4.根據權利要求1所述的水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法，其特征是，步驟d中的浸水后水泥穩定碎石的損傷因子D_w的計算公式為：

其中，E₀為干燥狀態彈性模量。

5.根據權利要求1所述的水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法，其特征是，步驟e中浸水后水泥穩定碎石的半徑乘子特征值λ_w的計算公式為：

λ_w＝(1－D_w)λ

其中，λ為干燥狀態半徑乘子特征值。

6.根據權利要求1所述的水泥穩定碎石基層浸水損傷的評估方法，其特征是，步驟f中的水泥穩定碎石細觀力學模型中各顆粒的粘結面積系數S_r的計算公式為：

其中，A為水泥穩定碎石中細觀顆粒之間的粘結面積之和；為第i個顆粒組粘結面積；N為粘結接觸顆粒總數；A_max為干燥狀態下顆粒總的粘結面積；A_w為浸水t天的總粘結面積；A_min為飽水狀態下的總粘結面積。