基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的路面溫度場(chǎng)模型與基層應(yīng)變累積研究.pdf

1、道路在實(shí)際運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的受力狀態(tài)非常復(fù)雜，不僅受到車(chē)載的長(zhǎng)期循環(huán)作用，還受到溫度場(chǎng)循環(huán)變化作用。一方面重載車(chē)增多，超載現(xiàn)象嚴(yán)重已成為普遍現(xiàn)象;另一方面，近年來(lái)全國(guó)各地各類(lèi)極端天氣頻繁出現(xiàn)，如2013年夏季的極端高溫和2016年冬季的大范圍罕見(jiàn)低溫。這些因素均使得研究我國(guó)道路在實(shí)際使用中的工作性能顯得十分重要。
　　在道路內(nèi)埋設(shè)不同類(lèi)型傳感器，可以對(duì)運(yùn)營(yíng)道路內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。本文選用溫度傳感器，動(dòng)態(tài)應(yīng)變傳感器和靜態(tài)應(yīng)變傳感器，分別對(duì)大

2、粒徑瀝青碎石基層道路、水泥穩(wěn)定碎石基層道路和泡沫瀝青基層道路進(jìn)行1年期現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)。
　　溫度傳感器用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)道路內(nèi)部不同深度處溫度，每10分鐘采樣一次，監(jiān)測(cè)期限1年。通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)溫度數(shù)據(jù)變化特征的觀察，建立了不同深度處測(cè)點(diǎn)溫度之間的橢圓模型，經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)證明了模型的精度較高。與傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法相比，該方法建立在固定模型的基礎(chǔ)上，并不依賴(lài)于回歸分析，易于延伸應(yīng)用;和理論計(jì)算方法相比，該方法則計(jì)算簡(jiǎn)單，且獲得參數(shù)也較多。
　　動(dòng)態(tài)應(yīng)變

3、傳感器用于監(jiān)測(cè)水泥穩(wěn)定碎石基層底短時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)應(yīng)變，采樣頻率為100 Hz，間隔6個(gè)月進(jìn)行一次測(cè)試。通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比了基層底不同測(cè)試截面，不同方向，距路緣不同位置處應(yīng)變之間的關(guān)系，并比較了不同運(yùn)營(yíng)時(shí)間后，基層應(yīng)變響應(yīng)的不同。另外，還通過(guò)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)分析出了車(chē)輪對(duì)基層底縱向應(yīng)變的顯著影響范圍與基層底對(duì)于不同類(lèi)型車(chē)輛的響應(yīng)應(yīng)變數(shù)據(jù)量級(jí)。
　　靜態(tài)應(yīng)變傳感器用于監(jiān)測(cè)水泥穩(wěn)定碎石和泡沫瀝青兩種不同類(lèi)型基層內(nèi)應(yīng)變監(jiān)測(cè)，該傳感器可同時(shí)測(cè)得測(cè)點(diǎn)溫度數(shù)

4、據(jù)，采樣頻率為每10分鐘一次，監(jiān)測(cè)期限均為1年。結(jié)合動(dòng)態(tài)應(yīng)變分析結(jié)果和監(jiān)測(cè)路段交通量調(diào)查，可得出靜態(tài)應(yīng)變傳感器測(cè)得數(shù)據(jù)絕大部分為不受車(chē)載影響下的基層應(yīng)變，即為殘余應(yīng)變。由此，根據(jù)兩種基層材料的不同特性，采用不同方法對(duì)測(cè)得應(yīng)變數(shù)據(jù)進(jìn)行溫度修正，將所有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到同一溫度下，獲得基層內(nèi)塑性應(yīng)變隨時(shí)間的變化關(guān)系。
　　本文提出的溫度場(chǎng)橢圓模型，為路面溫度場(chǎng)的描述與預(yù)估提供了一種思路;提出的獲取基層塑性應(yīng)變累積方法為基層疲勞損傷分析提供了數(shù)