高 虎， 杨新华， 陈 龙

(华中科技大学 土木工程与力学学院， 湖北 武汉 430074)

断裂是寒区沥青路面常见破坏形式之一，随着交通流量和重载车辆的增多，表现得更为突出。因此，沥青混合料断裂问题近年来吸引了广泛关注。作为一种复合材料，沥青混合料由沥青基体、孔隙和随机分布的粗细骨料组成。采用均匀化材料模型预测的开裂路径往往和实际情况存在很大差异[1]。因此，建立包含组分和微结构信息的异质材料模型是精确研究和分析沥青混合料断裂问题的前提。目前，建立沥青混合料异质模型的方法主要有两种：一是参数化建模方法，这种方法采用多面体或多边形模拟骨料，根据给定的骨料级配和含量建立沥青混合料几何模型[2]；二是数字图像处理方法，该方法利用高分辨率相机或计算机断层扫描获得数字图像，通过边界识别技术获得骨料信息，从而建立沥青混合料异质模型[3]。

沥青路面的开裂除了张开型(I型)和滑开型(II型)两种单一模式以外，大多数都以I，II型组合的模式呈现。半圆弯曲实验可以通过改变预切口取向研究I，II型组合模式开裂问题，在沥青混合料断裂问题的研究中深受青睐[4]。和有限元方法相比，离散元方法在处理材料断裂等不连续问题上具有明显的优势[5～7]。本文拟采用实验研究和离散元数值模拟相结合的方法，借助数值模拟解释实验现象背后的内在机制，研究和分析预切口取向对沥青混合料半圆弯曲断裂行为的影响。……