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改革开放以来，我国公路等基础设施建设快速发展，社会对道路安全性和舒适性的要求逐渐提高。沥青面层直接承受轮载作用，易产生车辙、坑槽、构造磨损等病害，旧路面加铺抗滑表层是改善道路路用性能的有效手段，目前高速公路养护多采用AC类沥青混合料，经济效益欠佳，难以适应未来道路养护的趋势。
UTAC-10(Ultra-thinAsphalt Concrete10)是典型的高性能抗滑加铺材料，路用性能优良，经济效益好。相较普通沥青混合料，其材料设计的技术难度高，传统的材料设计方法难以满足设计要求。近年来，数值仿真已逐渐应用于沥青混合料微细观尺度研究，成为深入研究沥青混合料性能的有效手段。基于此，本文基于离散元法对UTAC-10开展材料设计及性能仿真，改善沥青混合料材料设计方法，丰富级配、颗粒几何形态等因素对UTAC-10路用性能影响规律的认知。
首先，基于三维结构光扫描技术获取粗集料几何形态，提出三维棱角性指数对集料棱角性进行评价，填充集料几何形态生成粗集料离散元模型，构建粗集料模型数据库。根据体积法原理，按照级配将进行粗集料装配，生成粗骨架模型。采用“重合—删除法”填充虚拟沥青砂浆，根据空隙相的分布删除的部分砂浆颗粒进行空隙模拟，实现沥青混合料离散元仿真设计。
其次，基于沥青混合料体积特性对内部接触进行分析，确定集料—集料、集料—砂浆、砂浆—砂浆之间的细观接触模型，开发适用于沥青混合料的Burgers平行粘结模型，建立宏观试验参数与细观参数的换算关系，根据现有研究中的经验取值和研究成果确定细观接触模型的参数取值，并基于室内试验结果验证了参数取值的合理性。
最后，基于PFC开发沥青混合料抗滑构造、体积特性及高温性能仿真评价平台，探究了级配因素对UTAC-10抗滑凸凹构造及抗滑骨架构造的影响；以级配粗细、集料棱角性和针片状含量为影响因素，设计单因素试验和多因素正交试验，分析多种因素对UTAC-10骨架间隙率和三轴抗剪强度的影响。初步建立起包括体积设计、抗滑评价、体积特性分析和高温性能评价的沥青混合料离散元设计平台。
UTAC-10(Ultra-thinAsphalt Concrete10)是典型的高性能抗滑加铺材料，路用性能优良，经济效益好。相较普通沥青混合料，其材料设计的技术难度高，传统的材料设计方法难以满足设计要求。近年来，数值仿真已逐渐应用于沥青混合料微细观尺度研究，成为深入研究沥青混合料性能的有效手段。基于此，本文基于离散元法对UTAC-10开展材料设计及性能仿真，改善沥青混合料材料设计方法，丰富级配、颗粒几何形态等因素对UTAC-10路用性能影响规律的认知。
首先，基于三维结构光扫描技术获取粗集料几何形态，提出三维棱角性指数对集料棱角性进行评价，填充集料几何形态生成粗集料离散元模型，构建粗集料模型数据库。根据体积法原理，按照级配将进行粗集料装配，生成粗骨架模型。采用“重合—删除法”填充虚拟沥青砂浆，根据空隙相的分布删除的部分砂浆颗粒进行空隙模拟，实现沥青混合料离散元仿真设计。
其次，基于沥青混合料体积特性对内部接触进行分析，确定集料—集料、集料—砂浆、砂浆—砂浆之间的细观接触模型，开发适用于沥青混合料的Burgers平行粘结模型，建立宏观试验参数与细观参数的换算关系，根据现有研究中的经验取值和研究成果确定细观接触模型的参数取值，并基于室内试验结果验证了参数取值的合理性。
最后，基于PFC开发沥青混合料抗滑构造、体积特性及高温性能仿真评价平台，探究了级配因素对UTAC-10抗滑凸凹构造及抗滑骨架构造的影响；以级配粗细、集料棱角性和针片状含量为影响因素，设计单因素试验和多因素正交试验，分析多种因素对UTAC-10骨架间隙率和三轴抗剪强度的影响。初步建立起包括体积设计、抗滑评价、体积特性分析和高温性能评价的沥青混合料离散元设计平台。