基于壓電智能路面的車輛動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)高速公路網(wǎng)的逐步形成和運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，車輛超限超載現(xiàn)象日益加劇，車輛超限超載給我國(guó)公路建設(shè)、交通安全和綜合經(jīng)濟(jì)效益帶來巨大的影響。車輛動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)正逐步取代靜態(tài)稱重技術(shù)，對(duì)交通管理起到越來越重要的作用。雖然現(xiàn)有車輛動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)所采用的傳感器具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能、較高的準(zhǔn)確度和較好的耐久性，但其造價(jià)及維護(hù)費(fèi)用昂貴，技術(shù)復(fù)雜，難以在我國(guó)公路網(wǎng)中，尤其是低等級(jí)的公路和橋梁中普遍推廣。本文提出了一種基于壓電智能路面的車輛動(dòng)態(tài)稱重技術(shù)。該

2、技術(shù)具有造價(jià)低廉、易于實(shí)施的特點(diǎn)。該技術(shù)采用壓電式傳感器原理，將利用壓電陶瓷片、環(huán)氧樹脂和大理石制作的壓應(yīng)力傳感器—壓電智能骨料合理陣列化，埋入路面面層，與路面形成整體來實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)車輛軸重的測(cè)量。本文主要從以下三個(gè)方面展開研究。
　　(1)基于壓電智能骨料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和測(cè)量原理，分析了壓電智能骨料用于車輛動(dòng)態(tài)荷載監(jiān)測(cè)的可行性。
　　(2)提出了一種基于壓電智能骨料的瀝青混凝土路面動(dòng)態(tài)應(yīng)力測(cè)量方法。該方法是將壓電智能骨料埋置于混

3、凝土路面中，通過建立壓電智能骨料的輸出與動(dòng)態(tài)荷載的關(guān)系實(shí)現(xiàn)應(yīng)力測(cè)量。通過在試驗(yàn)室內(nèi)模擬真實(shí)車路作用的情況，對(duì)埋入瀝青混凝土的壓電智能骨料在不同頻率的動(dòng)態(tài)荷載作用下的反應(yīng)與靈敏度做了分析標(biāo)定，結(jié)合ABAQUS有限元數(shù)值模擬給予了驗(yàn)證，并通過模擬進(jìn)一步分析瀝青混凝土彈模變化對(duì)壓電智能骨料輸出靈敏度的影響。
　　(3)通過壓電智能骨料陣列化后形成的壓電智能路面對(duì)行駛車輛進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。分別探討了壓電智能骨料陣列在不同路面結(jié)構(gòu)層中受到車輛