陈宇， 梁乃兴， 曾晟， 向华林

(重庆交通大学 土木工程学院， 重庆 400074)

沥青路面摊铺均匀性分析是当前道路研究的重点和难点。对沥青路面均匀性进行验证往往需钻芯取样，费时费力，阻断交通，破坏路面，还会导致取样区与新料黏结性减弱，降低路面服务年限。离散元法通过控制参数，能相对准确地对沥青混合料内部结构的力学性能进行模拟。为此，引入颗粒本构接触关系，利用三维颗粒流程序PFC3D建立差异性大级配沥青混合料摊铺模型，结合MATLAB强大的图像处理技术，检测模型的均匀度与实际摊铺均匀度的相关性，为快速检测沥青混合料均匀度提供参考。根据相关研究成果，粗集料的分布状态对沥青路面均匀性有重要影响，而细集料对均匀性的影响不大，可忽略不计。因此，重点研究沥青路面粗集料的分布均匀性，即仅考虑粒径4.75 mm以上集料分布对均匀性的影响。

1 PFC3D模拟原理简述

三维颗粒流程序PFC3D主要用来模拟颗粒与颗粒或颗粒与墙之间的力-位移关系，在处理非连续、不均匀介质和材料大变形等方面具有优势。颗粒间的接触力F可分为法向力Fn和切向力Fs两部分，即：

F=Fn+Fs

(1)

接触速度v可分为法向速度vn和切向速度vs，公式如下：

v=vn+vs

(2)

颗粒离散元模拟颗粒单元的运动规律，运动规律由颗粒的角速度和角加速度共同决定，计算颗粒流模型需通过重力加速度和墙体的运动实现控制加载。利用PFC3D软件对墙体和颗粒的边界条件进行定义，可为实现颗粒在实际状态中受到的限制情况进行模拟打下基础。……