[發明專利]一種基于運行能耗的直線道路加速加載試驗裝置控溫方法

有效

• 申請號: 202010529640.7
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111678829B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 孫鳳艷;郝瑞琦;葉周景;楊海露;苗英豪;汪林兵
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: G01N3/60
• 分類號: G01N3/60;G01N17/00
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發明公開了一種基于運行能耗的直線道路加速加載試驗裝置控溫方法，該方法包括：初步確定試驗道路的多個控溫基準點；對初步確定的各控溫基準點下的試驗道路不同結構層的溫度波動情況進行分析，確定試驗道路各結構層的控溫基準點；確定試驗道路各結構層的控溫方式；確定不同控溫參數組合下，試驗道路各結構層達到預設溫度所需的能耗；分析直線道路加速加載試驗裝置的鋼結構在控溫階段的可靠性，以能耗最小為原則，制定相應的控溫制度。本發明適用于加速加載試驗準備階段的道路及道路加速加載試驗裝置的溫度控制，極大地提高了控溫準確度，減少了能源的消耗，具有重要價值和實用意義。

技術領域

本發明涉及交通工程技術領域，特別涉及一種基于運行能耗的直線道路加速加載試驗裝置控溫方法。

背景技術

瀝青及瀝青混合料的路用性能受溫度的影響很大,溫度對瀝青道路的力學性能會產生影響，溫度與載荷的共同作用會造成道路的病害。在夏季高溫季節,瀝青路面主要產生車轍病害,冬季低溫季節則由于氣溫驟降及反復降溫而產生溫縮裂縫。長期作用下會導致瀝青道路疲勞失效。

直線道路加速加載試驗裝置用于模擬特殊地域環境下不同載荷類型、不同材料和不同結構道路的加速加載的半軸試驗。試驗以模擬真實條件，短期試驗可以得到長期規律，應用于對不同路面類型、不同荷載類型、不同路用材料的比較，或者對路面響應和材料狀況模型的驗證。從而提高道路設計、施工、使用、養護等技術，為制定相關的技術規范提供依據。

上述直線道路加速加載試驗裝置可以在加載空間內模擬溫度、降雨、紫外光照、地下水等環境因素對路面的影響，通過軌道在兩個直線試驗道間進行平移，滿足交替加載試驗。該裝置具有良好的應用前景，無論是研究路面材料在加速溫度場環境中的動力作用反應，還是服役后的剩余壽命預估評價，以及驗證路面結構性能都有著極其重要的意義。

但目前此套直線加速加載試驗裝置還未有完善的試驗制度，無法系統性的依據溫度場作用機理來實現試驗加速，因此建立直線道路加速加載裝置溫控系統試驗制度對道路加速試驗及路面服役性能研究都有著極其重要的意義，此外，直線加速加載試驗裝置在運行時會產生大量的能耗，通過設計相應的控溫方法以減小能耗，也具有重要的環保價值和意義。

發明內容

本發明提供了一種基于運行能耗的直線道路加速加載試驗裝置控溫方法，以解決目前直線加速加載試驗裝置還未有完善的試驗制度，無法系統性的依據溫度場作用機理來實現試驗加速的技術問題。從而在加速加載試驗準備階段，科學規范的使道路加速加載試驗裝置及相應的試驗道路結構達到預設的溫度場，進而準確的開展試驗道路的多場耦合加速加載試驗。

為解決上述技術問題，本發明提供了如下技術方案：

一種基于運行能耗的直線道路加速加載試驗裝置控溫方法，所述直線道路加速加載試驗裝置包括控溫系統，所述方法包括：

分析所述控溫系統對試驗道路溫度場及所述直線道路加速加載試驗裝置內部空氣溫度場的影響規律，基于分析結果初步確定試驗道路的多個控溫基準點；

通過升溫仿真試驗對初步確定的各控溫基準點下的試驗道路不同結構層的溫度波動情況進行分析，并基于分析結果確定試驗道路各結構層的控溫基準點；

通過升溫仿真試驗分析所述控溫系統的不同控溫方式對試驗道路各結構層的影響，并基于分析結果確定試驗道路各結構層的控溫方式；

確定不同控溫參數組合下，試驗道路各結構層達到預設溫度所需的能耗；

分析所述直線道路加速加載試驗裝置的鋼結構在控溫階段的可靠性；

基于所述鋼結構在控溫階段的可靠性分析結果，在所述鋼結構滿足預設可靠性要求的情況下，以能耗最小為原則對試驗道路各結構層進行控溫。

進一步地，所述分析所述控溫系統對試驗道路溫度場及所述直線道路加速加載試驗裝置內部空氣溫度場的影響規律，包括：