[發明專利]一種基于FWD彎沉盆幾何特征的四層路面模量反算方法

有效

• 申請號: 201911073308.8
• 申請日: 2019-11-05
• 公開（公告）號: CN110765691B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 王旭東;楊光;周興業;吳將豐;張蕾;肖倩
• 申請（專利權）人: 交通運輸部公路科學研究所
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 北京兆君聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 11333
• 代理人: 胡敬紅

1.一種基于FWD彎沉盆幾何特征的四層模量反算方法，該方法包括以下步驟：

1)根據工程經驗和材料特性，將待反算路面結構劃分為面層、基層、底基層和土基4層結構，確定各結構層用于路面彈性層狀體系模型的模量、泊松比力學參數的范圍，計算并構建路面的路表彎沉盆及其特征值的理論值數據庫；

2)采用高擬合度非線性函數模型建立當量遠端彎沉點3D與土基模量E₀的關系模型；

3)采用高擬合度非線性函數模型建立中心點彎沉比D₁/D₀與面層、基層模量比E₁/E₀的關系模型；

4)采用高擬合度的非線性函數建立第四點彎沉與中心點彎沉比D₃/D₀與面層、底基層彎沉比E₁/E₃的關系模型；

5)依據理論彎沉盆數據庫建立的關系模型，提取實測彎沉盆的幾何特征值，按照中心點彎沉D₀和彎沉盆面積S兩種不同收斂判別方法，確定實測路面各結構層的反算模量；

路表彎沉盆及其特征值的理論值為：理論彎沉盆Di，i＝0～8，其中D₀～D₈分別為路表不同位置處的彎沉，D₀為中心點彎沉，D₈為最遠端點彎沉，特征值包括：當量遠端點彎沉3D＝(D₆+D₇+D₈)/3、中心點彎沉比D₁/D₀、第四點與中心點彎沉比D₃/D₀、中心點彎沉D₀和彎沉盆面積S，面層、基層、底基層和土基的模量分別由E₁、E₂、E₃、E₀表示。

2.如權利要求1所述的方法，所述步驟1)中，4層結構根據工程經驗和材料特性，每一層分別取5個代表值，采用彈性層狀體系分析軟件計算路表理論彎沉盆Di。

3.如權利要求2所述的一種基于FWD彎沉盆幾何特征的四層模量反算方法，所述步驟2)當量遠端點彎沉3D和土基模量E₀的關系模型，采用Bradley模型擬合如下：

式中，a₀、b₀為系數。

4.如權利要求1所述的一種基于FWD彎沉盆幾何特征的四層模量反算方法，所述步驟3)中心點彎沉比D₁/D₀與面層、基層模量比E₁/E₀的關系模型，采用Bradley模型擬合如下：

D₁/D₀＝A₁-B₁·ln(E₁/E₂+C₁) 公式(2)

式中，A₁、B₁、C₁為系數。

5.如權利要求4所述的一種基于FWD彎沉盆幾何特征的四層模量反算方法，所述步驟3)公式(2)中的A₁、B₁、C₁與土基模量E₀的關系模型為：

其中a₁、b₁、a₂、b₂、a₃、b₃為系數。