路面结构动力响应信息初步监测及分析

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1、中国图书分类号:U416.2国际图书分类号:625.7学校代码:10213密级:公开工学硕士学位论文路面结构动力响应信息初步监测及分析硕士研究生：孙宗杰导师：董泽蛟副教授申请学位：工学硕士学科、专业：道路与铁道工程所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学 ClassifiedIndex:U416.2U.D.C.:625.7DissertationfortheMasteralDegreeinEngineeringINITIALMONITORINGANDANALYSISONDYNAMICRESPONSEOFPAVEMENTSTR

2、UCTURECandidate：SunZongjieSupervisor：Ass.Prof.DongZejiaoMasterofEngineeringHighwayandRailwayEngineeringAcademicDegreeAppliedfor：Specialty：Affiliation:SchoolofTransportationScienceandEngineeringJune,2011DateofDefence：Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology 摘要摘要传统的路面结构

3、响应测试难以获取路面在车辆荷载与环境因素耦合作用下的实际受力状况，无法为沥青路面的结构设计方法以及路用性能评价提供数据支撑。而实现路面结构信息的适时采集、处理与分析，不仅能够验证路面结构设计与计算的结果，保证设计与实体工程的统一，而且还可以分析出沥青路面结构内部响应衰变规律，澄清沥青路面损坏机理，预估路面使用寿命，进而提出合理的路面养护方案。为此，本文针对路面结构常见的病害形式，分析确定不同损坏类型的特点、评价指标及关键位置，进行基于光纤传感技术的路面动力响应信息监测系统设计与实施。而后，根据目前的工作进展，针对路面疲劳开裂，结合室内材料疲劳性能评价，进行实际路面

4、疲劳寿命预估的初步研究。首先，进行沥青路面典型结构动力响应监测系统设计、现场实施以及数据规律的初步分析。分析路面常见损坏现象的原因及特点，结合沥青路面设计与评价方法的研究，确定影响路面结构监测的关键部位和测试指标；针对不同类型传感器的工作原理、用途以及待埋设部位，进行传感器的埋设工艺研究，实施监测系统设计以及部分布设工作；进行部分路面结构现场响应实测结果的初步分析，分析不同车速、不同车重以及不同路面结构层位处的路面响应规律。其次，基于室内小尺寸试验进行不同测试手段应变测试结果的比对与分析。基于应变片与传感器测试原理与影响因素分析，开发电阻式应变片在车辙试件中的埋设

5、工艺，完成基于应变片与光纤传感器两种不同测试技术手段的车辙试验，建立两种测试方式的回归关系；借助室内小梁试件三点弯曲试验方法，将电阻式应变片测试的梁底弯拉应变信息与理论应变进行对比，建立传感器测试结果的标定公式。最后，针对沥青路面疲劳损坏问题，进行基于路面结构内部模量衰减信息的路面疲劳寿命初步研究。开展室内三点弯曲疲劳试验，建立路面材料疲劳方程，结合路面动力响应实测信息，给出试验路段路面疲劳寿命预估方法。关键词：沥青路面；动力响应；监测系统；疲劳分析I AbstractAbstractThetraditionaltestsforpavementstructural

6、responsearedifficulttoobtaininformationofactualmechanicalconditionundervehicleloadcoupledwithenvironmentalfactors,soitcan’thelpforpavementstructuraldesignandevaluatingtopavementperformance.Onthecontrary,achievingtimelycollectionandanalysisofinternalinformationofpavementstructureisused

7、notonlytoverifythepavementstructuraldesignandcalculationtoensuretheunityofdesignandphysicalconstruction,butalsoanalyzingthestructureresponseofasphaltpavementthatishelpforclarifyingthedamagemechanismoftheasphaltpavementandestimatinglifeofpavement,thenareasonableroadmaintenanceprogramwo

8、uldbe