[發(fā)明專利]基于方差σ2的瀝青路面預防性養(yǎng)護最佳時機確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710994181.8
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN109696365B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李雪連;劉雪瑩;陳宇亮;李章闖;王文強;彭宇;呂新潮;楊樂;周宇豪
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙理工大學
• 主分類號: G01N3/32
• 分類號: G01N3/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于方差σ²的瀝青路面預防性養(yǎng)護最佳時機確定方法，包括下述步驟：

第一步：取樣

在擬進行預防性養(yǎng)護的對象路段分別鉆取試驗試樣和參比試樣；

第二步：參比試樣極限劈裂強度數(shù)據(jù)采集

對參比試樣進行劈裂極限強度試驗，獲得參比試樣的極限劈裂強度；

第三步：試驗試樣原始細觀結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)采集及處理

取一個試驗試樣，沿其軸向每隔1-10mm，進行一次CT斷層掃描，獲取該試驗試樣原始細觀結(jié)構(gòu)圖像；

選擇位于試驗試樣中間的5-20個截面，用圖像分析軟件對這些截面位置對應的CT原始細觀結(jié)構(gòu)圖像進行處理，得到每個原始細觀結(jié)構(gòu)CT圖像的灰度分布直方圖；用origin和MATLAB數(shù)據(jù)分析軟件讀取試驗試件第1個到第i個截面的原始細觀結(jié)構(gòu)CT圖像灰度分布直方圖中距原點最近的波峰區(qū)域曲線的正態(tài)分布方差σ²，得到σ²₀₁、σ²₀₂、σ²₀₃……、σ²_0i值；其中i＝1、2、3……j，j為截面編號；

第四步：試驗試樣第一次加載試驗數(shù)據(jù)采集及處理

將第三步的試驗試樣進行劈裂疲勞試驗，試驗試樣沿加載方向每變形0.2-2mm時或疲勞加載10-4000次時，按第三步CT斷層掃描的間隔和位置，進行一次CT斷層掃描，獲取第一次加載時試驗試樣細觀結(jié)構(gòu)圖像；

選取第三步所選截面相同位置截面的CT圖像，用圖像分析軟件對試驗試樣細觀結(jié)構(gòu)的CT圖像進行處理，獲得CT圖像的灰度分布直方圖；讀取同一試件第1個到第i個截面一次加載后獲取的細觀結(jié)構(gòu)CT圖像灰度分布直方圖中距原點最近的波峰區(qū)域的正態(tài)分布曲線方差σ²，得到σ²₁₁、σ²₁₂……σ²_1i值；其中i＝1、2、3……j，j為截面編號；

第五步：重復第四步，對同一試樣施加相同疲勞荷載，進行劈裂疲勞試驗，當試驗試樣沿加載方向每變形0.2-2mm時或疲勞加載100-4000次時，進行一次CT掃描，直至試樣發(fā)生疲勞破壞；分別得到不同截面從第1次到第n次加載CT圖像灰度分布直方圖的正態(tài)分布方差σ²，得到σ²₁₁、σ²₁₂……σ²_1i、σ²₂₁……σ²_2i、σ²₃₁……σ²_ni及試樣發(fā)生疲勞破壞時的疲勞壽命N_f1；其中i＝1、2、3……j，j為截面編號；其中n＝1、2、3……m，m為加載次數(shù)；

第六步：以方差σ²為縱坐標，疲勞加載次數(shù)為橫坐標，分別繪制每個截面疲勞加載次數(shù)-方差曲線σ²₁-N、σ²₂-N、σ²₃-N……σ²_i-N；其中i＝1、2、3……j，j為截面編號；對曲線進行二次求導，讀取曲線二次導數(shù)為0時對應的橫坐標值N，得到每一個截面的N值N₁、N₂……N_i；其中i＝1、2、3……j，j為截面編號；

第七步：對每一個試驗試樣按第三步至第六步進行處理，分別計算第1個到第R個試件各截面N值的平均值其中R＝1、2、3……Q，Q為試件編號；求R個試件荷載次數(shù)N的平均值和平均疲勞壽命

第八步：最佳預防性養(yǎng)護時間T的確定

其中T的單位為年，

t為公路的設(shè)計年限；單位為年。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種瀝青路面預防性養(yǎng)護最佳時機的確定方法，其特征在于：試驗試樣在對象路段的輪跡帶、變形凹陷部位或已經(jīng)產(chǎn)生肉眼可見裂縫的部位鉆取；參比試樣在路肩鉆取。