落锤式弯沉仪在道路施工质量控制中的应用

落锤式弯沉仪 (FWD)是目前国际上最先进的路面弯沉检测设备 ,利用FWD检测弯沉盆数据能够反算路面结构层的模量 ,进而对路面状况作出评价 .在分析了FWD与传统弯沉检测设备贝克曼梁相比所具有的优越性和二者的线性相关性的基础上 ,利用基于系统识别原理的模量反算软件SIDMOD ,结合具体工程实际 ,探讨了通过FWD弯沉检测进行道路施工质量控制的应用技术 .实践表明 ,在道路施工期间 ,FWD弯沉检测技术结合路面结构层模量反算理论能够真实地反映道路实际施工质量 ,识别施工质量存在问题或隐患的路段和结构层     

刚性路面结构参数反演弯沉盆衍生指标法综合分析

为解决刚性路面结构参数反演方法的适用性问题,综合分析刚性路面结构参数反演中3类代表性的弯沉盆衍生指标法.在系统梳理弯沉盆面积指数法、惰性点法、弯沉盆重心距离法的模型体系的基础上,采用理论数值分析的方法,定量分析3类衍生指标的规律特性,并从工程适用的简单、易操作性出发,提出惰性点法的计算图表和弯沉盆面积指数法及重心距离法的回归公式.以典型的刚性道面结构形式为例,对比分析3类弯沉盆衍生指标法的参数反演结果的准确性和鲁棒性,检验所提出模型或图表的有效性.计算结果表明:提出的计算图表或公式大幅简化了参数反演中衍生指标的计算,3种衍生指标法的参数反演结果存在明显差异,弯沉盆重心距离法充分利用各测点的信息并以拟合误差最小化为原则,显著提高参数反演的精确性和鲁棒性.     

应用弯沉盆反算土基回弹模量

为准确反算土基回弹模量,利用层状弹性体系理论和冲击荷载沿路面结构下传扩散的特点,建立了路表变形响应与模量反算模型.通过层状弹性体系计算程序计算路表弯沉值,构建结构层参数与路表弯沉值之间一一对应的数据库,并基于此数据库建立了由路表弯沉盆反算土基回弹模量的回归模型.理论弯沉盆和实测弯沉盆反算的算例分析表明:计算结果与国内外一些著名的反算程序差异不大.距离荷载中心较远位置处的路表变形响应只受到土基的影响.     

层间接触状态对路表动态黏弹弯沉的影响

为研究结构层接触状态对路表弯沉影响,采用ABAQUS软件对半刚性、柔性基层沥青路面结构进行动态黏弹性分析,分析过程中将沥青混合料作为黏弹性材料,荷载选用落锤式弯沉仪(FWD)典型荷载,计算沥青路面结构在不同结构层处于滑动状态下路表弯沉时程曲线,并与连续状态进行对比分析.结果表明:对于多层路面结构体系,结构层接触状态对路表弯沉具有明显影响,其中面-基层滑动状态对路表弯沉影响程度最大,荷载中心处的弯沉峰值相对于连续状态均增加了50%以上,而且接触状态对路表弯沉的影响还与层位的位置相关.研究结果表明,在对路面进行力学分析时,应充分考虑层间接触状态,尤其对于利用弯沉值进行路面质量评价以及模量反演更为重要.     

基于FWD的沥青路面罩面设计方法的探讨

落锤式弯沉仪(FWD)作为一种快速测试仪器,如何合理利用其所测数据来评定路面的剩余寿命,从而确定路面的罩面厚度,是道路研究的一个重要课题.文中提出应用FWD所测弯沉数据,通过利用反算模量来进行罩面厚度的设计方法.在力学模型与破坏准则的选取上借鉴路面力学分析中较合理的方法,提出一种基于FWD的力学经验设计方法.     

空间地基有限元分析及反问题

提出应用 2 0结点等参有限元分析弹性空间地基 ,进而根据系统识别原理和灵敏度分析理论 ,建立了地基材料参数的反演分析方法 .计算结果表明 ,该方法与现有结果符合较好 .从而为进一步深入研究落锤式弯沉仪 (FWD)在各种路基、路面 (刚性路面 ,柔性路面和复合式路面 )以及建筑物地基的结构承载能力评价提供基础 .     

基于多层弯沉盆法的沥青路面结构层模量反演

路面结构层模量是确定路面结构损伤状态的重要指标,决定着道路养护决策的科学性,而路面结构层模量反演是确定此指标的有效方法,也是路面结构性能评价中最关键的技术之一。文章利用沥青路面各结构层实测的弯沉盆数据,基于多层弯沉盆法对路面各结构层的弹性模量进行了反演分析。结果表明:多层弯沉盆法与传统方法的模量反演结果相比,沥青层和路基模量反演结果较为接近,而半刚性基层(上基层、下基层、底基层)结果差别较大;从底基层顶面到沥青层顶面,路基反演回弹模量修正系数逐渐减小,而路基弹性模量随检测层位的增高即压应力的减小而增大。     

弹性地基上有限尺寸复合路面板受力分析

目的 为求解混凝土路面上覆沥青层复合结构路面板角弯沉和最大应力.方法 采用弹性地基上的多层薄板理论,忽略了沥青面层在接缝处水平连续性对路面承载力的影响.通过假定地基反力函数和路面板挠曲位移函数,得出了板角作用荷载时有限尺寸分离式路面和结合式路面的求解方法 .应用该方法 对均布圆形荷载作用下双层地基上的沥青一混凝土复合路面进行了分析.结果 采用地基反力和位移函数方程求解有沥青上面层混凝土路面板角最大应力和弯沉,其混凝土板角最大弯沉值及最大拉应力与ANSYS有限元分析结果 基本一致.能够获得较为满意的结果 .结论 自重对板角应力基本没有影响,对弯沉及位移函数曲线形状影响很小.可忽略不计.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析,探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象,提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标,给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计方法研究

设置沥青加铺层是旧水泥混凝土路面补强改建最常用的有效措施之一.本文通过理论分析，探讨了旧水泥混凝土路面沥青加铺层的板缝弯沉差与接缝处剪应力的实用计算方法.根据路面破坏现象，提出了以板底弯拉应力、板缝弯沉差及接缝处沥青层剪应力的旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构设计指标，给出了设置半刚性补强层的旧水泥混凝土路面沥青加铺层的设计方法和设置级配碎石裂缝缓解层沥青加铺层的结构形式.并给出了适用条件、设计参数的确定与厚度的计算方法.     

级配碎石基层材料设计参数的研究

根据吉林通化试验路承载板试验结果，采用传递矩阵法编制了模量反算程序，对具有柔性基层(级配碎石)的半刚性沥青路面结构级配碎石材料的模量进行了反算，并与公路沥青路面设计规范规定的级配碎石材料的模量进行了对比，对沥青路面级配碎石材料设计参数取值提出了建议：     

柔性路面结构参数反算的人工神经元法

利用传递矩阵的方法,计算出了柔性路面三层结构体系在辆对称荷载作用下,层间完全接触情况的表面弯沉值,利用计算数据训练了三层ＢＰ网络,从而得到了较精确的权值和阀值,再利用所得到的权值和阀值对柔性路面结构的模量和厚度进行了反算,并将反算值与实际值进行了比较,得到了令人满意的结果。该法速度快、精度高,除了反算模量外,还可反算路面结构层的厚度。     

模糊数学理论在确定刚性路面目标可靠度时的应用

水泥混凝土路面可靠性设计的关键是合理地选取目标可靠度(或目标可靠指标),文中把模糊数学理论应用干水泥混凝土路面的结构可靠性分析中,分析了刚性路面结构可靠度的模糊性,从而为合理确定水泥混凝土路面可靠性设计时的目标可靠度提供了一个重要依据.     

复合材料铺面板解析分析

使用复合材料是交通工程领域新的发展方向,复合材料铺面板是其具体应用之一.本文以弹性力学理论为基础,将复合材料铺面板等效为正交异性薄板,应用刚性路面设计理论,对铺面板基于松软地面的力学特性进行了解析分析;并以轮式装备为例,对3种典型工况的挠度、应力进行了分析计算,验证了解析分析方法的正确性.     

耐久性沥青路面混凝土基层轴载换算研究

刚性基层耐久性沥青路面作为一种新型的路面结构,现行规范对于上覆沥青层水泥混凝土路面的设计思路对其并不适用,其轴载换算公式由于没有考虑刚性基层沥青路面结构的特点,得出的结果存在较大误差。依据普通混凝土及贫混凝土的疲劳方程,结合耐久性沥青路面混凝土基层在标准轴载和不同轴-轮型荷载作用下回归得出的荷载应力计算公式,按照混凝土基层等效疲劳损伤原则,推求得出单轴-单轮、单轴-双轮组、双轴-双轮组荷载换算为标准轴载的公式。结果表明:得出的轴载换算公式可充分考虑混凝土基层耐久性沥青路面基层厚度、基层模量、地基模量结构设计参数的影响,具有良好的实用性,可为路面结构设计提供依据。     

机场刚性道面无损检测理论研究

以一种新的、更符合实际的力学计算模型-移动荷载下粘弹性地基板系统来研究场道的无损检测理论，基于线性系统的叠加原理和坐标变换，建立了求解移动荷载下粘弹性地基板的动力响应广义积分公式，把运动荷载问题转化为获取位移脉冲响应函数，然后在柱坐标中利用拉普拉斯和汉克尔变换求解板在瞬时点源荷载作用下的解，再结合广义积分得到道面板在移动荷载作用下的弯沉解析解．以此为基础，采用最小二乘方准则，通过实测弯沉与理论弯沉相拟合，快速识别出E．通过实例计算，表明本文结果正确，基本理论和方法可应用于无损检测技术中臬获取地基模号E。     

机场刚性道面结构材料参数的动态反演研究

以运动荷载下粘弹性地基上矩形板系统为基础,考虑板间接缝传力的边界条件,利用变分法、贝蒂功互等功定理等数学方法求解运动荷载作用下的道面板的弯沉解析解.以实测动弯沉和理论计算动弯沉为基础,应用非线性最小二乘原理和奇异值分解技术建立刚性道面结构参数的动态反演方法.通过工程实例验证本文理论,可为机场道面的无损检测和承载力评价提供理论依据.     

沥青路面结构参数变化对路表弯沉值影响分析

采用基于弹性层状体系理论的BISAR 3.0软件,在层间接触关系为完全连续条件下,详细分析了沥青路面结构的路基回弹模量、基层回弹模量、面层回弹模量、基层厚度及面层厚度对路表弯沉值的影响规律.通过分析,发现路基回弹模量是路表弯沉值的主要影响因素,路基回弹模量与基层厚度组合变化对路表弯沉值的影响比路基回弹模量与底基层厚度、面层厚度组合变化影响大,提出了影响沥青路面结构层设计的最不利组合形式,为沥青路面结构组合设计提供参考依据.