高速公路路面评价预测和养护方法的研究

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1、fAGRICULTURALUNIVERSITYOFHEBEI硕士学位（毕业）论文高速公路路面评价预测和养护方法的研究学位申请人：董喆指导教师•.何洪明教授学科专业：结构工程学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月三十一日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宂成果，也不包含为获得河爿匕农业大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工

2、作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字曰期：況！"夕年(月5"曰学位论文版权使用授权书木学位论文作者完全了解河北农业大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被査阅和借阅。本人授权河北农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，uf以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)签字H期：少13^签字日期年学位论文作者毕业后去向作单

3、位：电话通讯地址：邮编分类号：TU312.3单位代码：10086密级：公开学号：2012123高速公路路面评价预测和养护方法的研究Thehighwaypavementevaluationpredictionandmaintenancemethodofresearch学位申请人：董喆指导教师：何洪明教授学科专业：结构工程学位类别：工学硕士授予单位：河北农业大学答辩日期：二〇一五年五月三十一日摘要伴随着交通量、车辆荷载的增加和自然环境的作用等因素的影响，在我国近几十年来建造的大量高速公路中，有许多高

4、速公路路面都有一定的损坏，使得其使用性能有不同程度的降低，需要对其进行维修改建。但是，国家的财力是有限的，因此需要合理地分配使用这些资金，针对每条路段的实际情况不同，在对于该路段适合的时间采取适合的方案，从而达到在保证该路段规定的使用性能的前提下使维护费用减少到最小的目的。而如何合理的分配有限的资金的前提是制定适合该路段的的维护维修方案，精确的评价高速公路路面的使用性能并且准确的预测其剩余使用寿命是确定合适的维护维修方案的研究关键所在。基于此，本文引入了寿命周期成本分析理论，着重对高速公路路面使

5、用性能的评价和劣化过程预测进行了研究，并根据高速公路路面使用性能的评价和预测的结果制定了维护维修方案。具体内容如下：（1）首先，针对高速公路路面管理系统的研究意义、研究背景和国内外发展现状进行系统的研究。根据全寿命周期理论，仔细分析其成本组成。（2）依据国内外高速公路路面使用性能的评价方法，并根据其中每种方法的特点来分析各种方法的优缺点。通过对国外学者的研究资料和我国行业规范准则的学习，来确定评价指标。并引入了利用TOPSIS法和突出局部差异法相结合来评价高速公路路面的使用性能，并用工程实例来验

6、证该方法的准确性和可行性。最后表明该方法对高速公路路面使用性能的评价结果准确。该方法计算简单、容易掌握，具有一定的实用价值。（3）学习国内外高速公路路面使用性能的预测方法，在这基础上，本文引入了基于马尔可夫模型和灰色关联度理论的组合预测模型。即分别用马尔可夫模型与灰色关联理论进行路面使用性能预测，再将其得到的预测结果进行组合预测。并用实例验证该方法，得出组合预测结果与路面的实际劣化形式相同的结论，证明了该方法准确有效。（4）根据全寿命周期理论，对高速公路路面方案选取的问题，基于工程经济理论的原理

7、，研究路面养护不同方案所造成的费用及效益，并且根据我国路面的实际情况来建立最小费用模型，采用遗传算法对其养护方案进行优化。用实际算例证明该算法的有效可行。关键词：路面使用性能；评价；预测；养护；优化ThehighwaypavementevaluationpredictionandmaintenancemethodofresearchAuthor:DongZheSupervisor:HeHong-mingMajor:StructureEngineeringAbstractWiththeincrea

8、seoftrafficvolume,vehicleloadandtheroleofthenaturalenvironment,nearly30yearstobuildalargenumberofhighwayinourcountry,manyhighwaypavementhavevaryingdegreesofaging,needrenovationofhighwayisincreasing.However,thestate'sfinancialresourcesislimited,soarea