路面结构动态模量反演

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1、第35卷，第1期公路工程Vo1．35．No．12010年2月HighwayEngineeringFeb．，2010路面结构动态模量反演贾想，陆阳，刘小燕(西南交通大学土木工程学院，四JII成都610031)[摘要】在有限元软件ABAQUS的平台上，应用python语言编制程序，研究了线弹性路面结构的动力响应、动态力学参数的反演方法以及影响反演计算的模型边界条件。在此基础上，结合某高速公路混凝土路面碎石化改建工程，采用有限元动力分析方法，对FWD实测数据进行反演计算，得到了较为合理的路面各结构层材料的力学参数，为改建路面的结构设计提供了参考。【关键词]落锤式弯沉仪(FWD)；动态弯沉盆；动态

2、材料参数反演[中图分类号]U416．217[文献标识码】A[文章编号]1674-0610(2010)0l-0023-05BackCalculatiOnOfDynamicModuleofPavementStructureJIAXiang，LUYang，LIUXiaoyan(DepartmentofRoadandRailway，schoolofcivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China)[Abstract]Basedonthefinite．elementsoftwareofABAQUSandP

3、ythonComputerlanguage，aprograminthispaperhasbeenmadetodiscussthedynamicresponseoflinearelasticitypavementstruc-ture，thewayofbackcalculationdynamicmechanicalparametersandtheboundaryconditionofmodelswhichaffectstheresults．Onthisbasis，combinedwithahighwayconcretepavementrubblizationrecon-structionpro

4、ject，usingthefinite—elementdynamicanalysismethod，themeasuredFWDdatahasbeenusedtobackcalculatethedynamicparameterofpavementmaterials．Theresultssuggestthisprogramcangiverationalmechanicalparametersofstructurelayers．Forstructuraldesigntoroadreconstruction，itprovidesareference．[Keywords]FallingWeightD

5、eflectometer(FWD)；dynamicdeflectionbasin；backcalculationofdynamicparameterofpavementmaterial落锤式弯沉仪(FallingWeightDeflectometer，路面模量反演方法主要有图表法、回归公式法、FWD)是目前国际上比较流行的先进的路面无损检数据库搜索法、迭代法、遗传算法、人工神经网络法测设备，可很好地模拟行车荷载对路面结构的作用等等。这方面国内也有一些研究，比如，1997年东并精确测出路表的变形信息。其工作原理是通南大学的倪福建等人采用了POWELL方法进行模过计算机控制把一定质量的重锤由液

6、压传动装置提量反算；随后，郑州工业大学的王复明教授采用升至一定高度，然后释放，使其自由下落，落在一个系统识别法进行了模量反算。但是到目前为止，刚性圆盘上(即：荷载盘)，对路面产生一个脉冲荷这些用于FWD数值的分析方法大多以模拟静力学载；在该荷载作用下，路面产生变形，形成弯沉盆，而方法为基础，即利用FWD各传感器所测得的最大弯沉盆上各处的变形，由分布在弯沉盆不同位置上位移之连线，通过静力分析反演路面特性，而事的位移传感器测定。根据FWD实测的弯沉盆进行实上，当FWD检测所采用的脉冲荷载达到最大值模量反演以评价路面结构的强度和刚度，成为旧路时，各个位移传感器处的位移数值并未同时达到最改建以及对

7、现有路面结构质量评价的重要研究依大值，即存在“滞后效应”，由此可见，采用静力分析据。的弯沉盆研究不足以充分描述动荷载条件下路面结【收稿日期]2009—11—06[基金项目]四川省交通厅科研计划项目(sc20070166)[作者简介】贾想(1983～)，女，湖北黄石人，硕士，从事路面结构材料参数反演方面的研究。公路工程35卷构的响应。式(8)中：[]、[c]和[]分别为质量矩阵、本文采用动态分析方法，将FWD的时程数值阻尼