基于光纖光柵技術(shù)的瀝青路面車轍預估方法研究.pdf

1、瀝青混合料的永久變形（車轍)是柔性路面體系最重要的幾種破壞類型之一。車轍直接影響瀝青路面的使用性能和舒適性，對汽車行駛的安全性造成危害，而且車轍深度不斷積累會造成路面的嚴重病害。因此合理地預估車轍在我國現(xiàn)階段的路面設(shè)計和管理中是十分必要的。本文應用非線性粘彈流變模型理論，結(jié)合光纖光柵實測信息，研究在實際車輛荷載作用下的瀝青路面永久變形的發(fā)展規(guī)律和車轍預估的方法，主要的工作包括以下幾點：
　　首先，從粘彈力學和模型理論的基本概念入手

2、，介紹了粘彈流變學的一些基本元件和組合模型。通過對瀝青混合料應變曲線變形特征的分析，明確了其蠕變破壞曲線中需包含的衰減蠕變、等速蠕變和加速蠕變?nèi)齻€典型階段，并有針對性地利用可用于非線性分析的變截面粘壺元件，建立了適用于描述瀝青混合料非線性變形特征的五參數(shù)粘彈模型。
　　其次，針對提出的非線性粘彈模型，從試驗分析出發(fā)進一步對其功能特性進行分析。通過室內(nèi)重復加載蠕變試驗獲取用于瀝青路面車轍分析和計算的相關(guān)參數(shù)，繼而進行了模型變形曲線的

3、特性分析和流動性能分析，對模型曲線的階段蠕變規(guī)律和流動數(shù)指標分別進行了計算和驗證，進一步對動態(tài)粘彈參數(shù)進行了擬合計算和分析，并提出了反映瀝青混合料加速變形能力的加速指標 Nη。
　　再次，針對光纖光柵傳感器路用過程中存在的傳感器封裝材料與瀝青混合料難以協(xié)同變形、傳感器埋設(shè)的成活率低和荷載的作用位置識別等問題，通過采用試驗標定、工藝改進和模塊設(shè)計等方法，使光纖光柵傳感器能適用于道路工程施工和運營過程中的各種惡劣工況，并經(jīng)過一系列室內(nèi)

4、試驗和野外試驗路埋設(shè)和監(jiān)測的驗證，說明光纖光柵傳感器有著較為可靠的路用性能。
　　最后，將非線性粘彈模型理論和光纖光柵實測技術(shù)進行了系統(tǒng)的融合，集成了光纖光柵傳感器實測的應變、加載時間和溫度等路面響應信息和待測瀝青路面的結(jié)構(gòu)、氣候和交通量等環(huán)境信息建立了基于光纖光柵實測信息的瀝青路面車轍預估方法和計算流程，并依托 ALF加速加載試驗進行了瀝青路面車轍預估的試驗修正和計算，預估的結(jié)果與 ALF加速加載試驗的結(jié)果基本一致，這驗證了基于