1、應(yīng)用分布式光纖傳感器監(jiān)測(cè)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)變信息以評(píng)價(jià)路面結(jié)構(gòu)性能存在技術(shù)難點(diǎn):光纖作為小尺寸高模量的傳感器，與非均質(zhì)、多層次、多孔的瀝青路面之間存在較大差異，致使光纖傳感器監(jiān)測(cè)的結(jié)構(gòu)應(yīng)變通常與實(shí)際路面結(jié)構(gòu)應(yīng)變不同。在此背景下，本文針對(duì)光纖傳感器和瀝青混凝土在細(xì)觀尺度下的協(xié)同變形進(jìn)行了研究，提出了植入光纖的瀝青混凝土虛擬試件的隨機(jī)生成算法，采用離散元方法進(jìn)行了小梁虛擬三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)，研究了光纖傳感器與瀝青混凝土的協(xié)同變形特點(diǎn)，并分析了瀝青混凝

2、土的組成成分細(xì)觀特征變化對(duì)光纖測(cè)量結(jié)果的影響。
　　首先，本文借助Matlab編寫(xiě)了基于最小包圍盒法的可自主控制多面體形態(tài)的集料生成算法;通過(guò)調(diào)研緊套光纖幾何性質(zhì)，生成了光纖傳感器模型;在此基礎(chǔ)上，結(jié)合區(qū)域內(nèi)多個(gè)集料的投放替換技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了植入光纖傳感器的瀝青混合料非均質(zhì)（集料、砂漿、空隙和光纖）多層次（礦料級(jí)配）結(jié)構(gòu)虛擬試件的隨機(jī)構(gòu)建方法。
　　其次，通過(guò)分析PFC3D中各類(lèi)細(xì)觀接觸的特點(diǎn)，結(jié)合混凝土試件中各相材料的力學(xué)特性

3、，為各組成材料間的接觸選取了合適的剛度和粘結(jié)模型;依據(jù)材料細(xì)觀力學(xué)特性與宏觀特性之間的關(guān)系，采用相關(guān)的宏觀物理實(shí)驗(yàn)，為虛擬試驗(yàn)流程中材料參數(shù)環(huán)節(jié)的實(shí)現(xiàn)提供了方法，并通過(guò)對(duì)比室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了模型的有效性。
　　再次，運(yùn)用瀝青混凝土小梁虛擬三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法探索了植入光纖與否對(duì)混凝土宏觀力學(xué)性質(zhì)的影響;在三維尺度下分析了模型內(nèi)部各相材料間微裂紋發(fā)展過(guò)程，并對(duì)試件進(jìn)行分區(qū)標(biāo)記，深入探討光纖和混凝土應(yīng)變變化，研究表明光纖的滑移現(xiàn)象自裂縫處

4、向小梁兩端逐步進(jìn)行;依據(jù)光纖實(shí)際測(cè)量特點(diǎn)，通過(guò)分析測(cè)點(diǎn)光纖與被測(cè)瀝青混凝土應(yīng)變差值隨跨中撓度的變化關(guān)系，獲取了瀝青混凝土開(kāi)裂后光纖監(jiān)測(cè)值和瀝青混凝土應(yīng)變間的換算方法，并采用單側(cè)光纖滑移長(zhǎng)度、絕對(duì)百分誤差（光纖與瀝青混凝土應(yīng)變差值與瀝青混凝土應(yīng)變值）評(píng)價(jià)光纖的滑移水平，以AC-13小梁試件為例，最終計(jì)算得出的絕對(duì)百分誤差為20.5％，單側(cè)滑移長(zhǎng)度為15mm。
　　最后，利用已建立的模型進(jìn)行小梁三點(diǎn)彎曲虛擬試驗(yàn)，揭示了集料級(jí)配、砂漿細(xì)

5、觀力學(xué)特性的規(guī)律性變化、空隙的細(xì)觀結(jié)構(gòu)、粗集料的細(xì)觀形態(tài)特征等對(duì)光纖測(cè)量結(jié)果的影響，獲取了差值變化率隨結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化規(guī)律。研究表明，瀝青混凝土中，集料嵌擠能力、瀝青砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度越強(qiáng)，光纖測(cè)量結(jié)果誤差越小;單個(gè)空隙半徑越小，光纖測(cè)量結(jié)果誤差越小。此外，集料級(jí)配和瀝青砂漿的粘結(jié)強(qiáng)度為影響光纖測(cè)量結(jié)果的主要原因，采用級(jí)配上下限計(jì)算得出的應(yīng)變絕對(duì)百分誤差相差5.6％，采用粘結(jié)強(qiáng)度上下限計(jì)算應(yīng)變絕對(duì)百分誤差相差9.8％，大幅高于其他因素的影響。