路面結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)信息初步監(jiān)測及分析

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1、中國圖書分類號:U416.2國際圖書分類號:625.7學(xué)校代碼:10213密級:公開工學(xué)碩士學(xué)位論文路面結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)信息初步監(jiān)測及分析碩士研究生：孫宗杰導(dǎo)師：董澤蛟副教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：道路與鐵道工程所在單位：交通科學(xué)與工程學(xué)院答辯日期：2011年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué) ClassifiedIndex:U416.2U.D.C.:625.7DissertationfortheMasteralDegreeinEngineeringINITIALMONITORINGANDANALYSISONDYNAMICRESPONSEOFPAVEMENTSTR

2、UCTURECandidate：SunZongjieSupervisor：Ass.Prof.DongZejiaoMasterofEngineeringHighwayandRailwayEngineeringAcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation:SchoolofTransportationScienceandEngineeringJune,2011DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology 摘要摘要傳統(tǒng)的路面結(jié)構(gòu)

3、響應(yīng)測試難以獲取路面在車輛荷載與環(huán)境因素耦合作用下的實(shí)際受力狀況，無法為瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法以及路用性能評價提供數(shù)據(jù)支撐。而實(shí)現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)信息的適時采集、處理與分析，不僅能夠驗(yàn)證路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算的結(jié)果，保證設(shè)計與實(shí)體工程的統(tǒng)一，而且還可以分析出瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部響應(yīng)衰變規(guī)律，澄清瀝青路面損壞機(jī)理，預(yù)估路面使用壽命，進(jìn)而提出合理的路面養(yǎng)護(hù)方案。為此，本文針對路面結(jié)構(gòu)常見的病害形式，分析確定不同損壞類型的特點(diǎn)、評價指標(biāo)及關(guān)鍵位置，進(jìn)行基于光纖傳感技術(shù)的路面動力響應(yīng)信息監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)施。而后，根據(jù)目前的工作進(jìn)展，針對路面疲勞開裂，結(jié)合室內(nèi)材料疲勞性能評價，進(jìn)行實(shí)際路面

4、疲勞壽命預(yù)估的初步研究。首先，進(jìn)行瀝青路面典型結(jié)構(gòu)動力響應(yīng)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計、現(xiàn)場實(shí)施以及數(shù)據(jù)規(guī)律的初步分析。分析路面常見損壞現(xiàn)象的原因及特點(diǎn)，結(jié)合瀝青路面設(shè)計與評價方法的研究，確定影響路面結(jié)構(gòu)監(jiān)測的關(guān)鍵部位和測試指標(biāo)；針對不同類型傳感器的工作原理、用途以及待埋設(shè)部位，進(jìn)行傳感器的埋設(shè)工藝研究，實(shí)施監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計以及部分布設(shè)工作；進(jìn)行部分路面結(jié)構(gòu)現(xiàn)場響應(yīng)實(shí)測結(jié)果的初步分析，分析不同車速、不同車重以及不同路面結(jié)構(gòu)層位處的路面響應(yīng)規(guī)律。其次，基于室內(nèi)小尺寸試驗(yàn)進(jìn)行不同測試手段應(yīng)變測試結(jié)果的比對與分析。基于應(yīng)變片與傳感器測試原理與影響因素分析，開發(fā)電阻式應(yīng)變片在車轍試件中的埋設(shè)

5、工藝，完成基于應(yīng)變片與光纖傳感器兩種不同測試技術(shù)手段的車轍試驗(yàn)，建立兩種測試方式的回歸關(guān)系；借助室內(nèi)小梁試件三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)方法，將電阻式應(yīng)變片測試的梁底彎拉應(yīng)變信息與理論應(yīng)變進(jìn)行對比，建立傳感器測試結(jié)果的標(biāo)定公式。最后，針對瀝青路面疲勞損壞問題，進(jìn)行基于路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部模量衰減信息的路面疲勞壽命初步研究。開展室內(nèi)三點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)，建立路面材料疲勞方程，結(jié)合路面動力響應(yīng)實(shí)測信息，給出試驗(yàn)路段路面疲勞壽命預(yù)估方法。關(guān)鍵詞：瀝青路面；動力響應(yīng)；監(jiān)測系統(tǒng)；疲勞分析I AbstractAbstractThetraditionaltestsforpavementstructural

6、responsearedifficulttoobtaininformationofactualmechanicalconditionundervehicleloadcoupledwithenvironmentalfactors,soitcan’thelpforpavementstructuraldesignandevaluatingtopavementperformance.Onthecontrary,achievingtimelycollectionandanalysisofinternalinformationofpavementstructureisused

7、notonlytoverifythepavementstructuraldesignandcalculationtoensuretheunityofdesignandphysicalconstruction,butalsoanalyzingthestructureresponseofasphaltpavementthatishelpforclarifyingthedamagemechanismoftheasphaltpavementandestimatinglifeofpavement,thenareasonableroadmaintenanceprogramwo

8、uldbe