[發(fā)明專利]基于加速加載試驗的路面結(jié)構(gòu)服役行為對比試驗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110261915.8
• 申請日: 2021-03-10
• 公開（公告）號: CN113063683B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫鳳艷;閔鵬飛;楊海露;葉周景;苗英豪;汪林兵
• 申請（專利權(quán)）人: 北京科技大學(xué)
• 主分類號: G01N3/34
• 分類號: G01N3/34
• 代理公司: 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本發(fā)明提供一種基于加速加載試驗的路面結(jié)構(gòu)服役行為對比試驗方法，屬于路面加速加載技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括直道加速加載裝置加載工況的確定、環(huán)道加速加載裝置加載工況的確定、兩種實驗裝置下路面結(jié)構(gòu)服役行為的對比、室內(nèi)試驗與足尺路面試驗對比。本發(fā)明提供了直道加速加載裝置和環(huán)道加速加載裝置兩種裝置的對比試驗方法，利用兩種裝置下路面結(jié)構(gòu)服役行為的比較，可以提高加速加載試驗與真實路面的結(jié)構(gòu)服役行為的相關(guān)性，提高加速加載實驗的可靠性，利用室內(nèi)車轍試驗與足尺路面試驗對比，可以分析尺寸效應(yīng)和邊界條件對瀝青路面加速加載試驗的影響，可以建立室內(nèi)試驗與足尺路面試驗聯(lián)系。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及路面加速加載技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于加速加載試驗的路面結(jié)構(gòu)服役行為對比試驗方法。

背景技術(shù)

在經(jīng)濟技術(shù)發(fā)展迅猛的今天，基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也是極其重要的一部分。我國每年都在公路交通上投入大量的資金，用來公路的建設(shè)和維護。路面的損傷機理和解決方案的相關(guān)研究顯得格外重要。

現(xiàn)有的路面相關(guān)研究方法主要有計算機模擬、模型試驗、實驗室試驗、真實路面試驗和足尺路面加速加載試驗等，其中計算機模擬、模型試驗、實驗室試驗得到的結(jié)果與真實路面的服役行為存在差異。真實路面試驗與路面服役行為一致，但試驗周期長，所需經(jīng)費大。足尺路面加速加載試驗與真實路面的服役行為有所不同，但其周期短，花費少，是性價比較高的一種方法。

為了提高足尺路面加速加載試驗與真實路面的結(jié)構(gòu)服役行為的相關(guān)性，本發(fā)明提供了一種基于加速加載試驗的路面結(jié)構(gòu)服役行為對比試驗方法，利用兩種裝置下路面結(jié)構(gòu)服役行為的比較，可以提高加速加載實驗的可靠性，利用室內(nèi)車轍試驗與足尺路面試驗對比，可以分析尺寸效應(yīng)和邊界條件對瀝青路面加速加載試驗的影響，可以建立室內(nèi)車轍試驗與足尺路面試驗的聯(lián)系。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于加速加載試驗的路面結(jié)構(gòu)服役行為對比試驗方法，利用兩種裝置下路面結(jié)構(gòu)服役行為的比較，可以提高加速加載試驗與真實路面的結(jié)構(gòu)服役行為的相關(guān)性，提高加速加載實驗的可靠性。

該方法使用的裝置包括環(huán)道加速加載裝置、環(huán)道加速加載路面、直道加速加載裝置、直道加速加載路面，具體實驗方法包括直道加速加載裝置加載工況的確定、環(huán)道加速加載裝置加載工況的確定、兩種實驗裝置下路面結(jié)構(gòu)服役行為的對比、室內(nèi)試驗與足尺路面試驗對比。

該方法具體包括步驟如下：

S1：在軸載5t，速度20km/h，溫度為自然環(huán)境溫度條件下，用直道加速加載裝置、環(huán)道加速加載裝置、車轍儀對路面進行10萬次加載，車轍儀按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》進行室內(nèi)路面材料車轍試驗，每隔1萬次測量路面車轍深度H和寬度L，繪制車轍深度H與加載次數(shù)的關(guān)系，比較關(guān)系圖中車轍深度的曲線的形狀和位置關(guān)系，比較三種加載方式下路面車轍形成速率的關(guān)系；計算10萬次加載后車轍深度與寬度的比例A1、A2、A3，其中，A1為直道加速加載裝置測得結(jié)果，A2為環(huán)道加速加載裝置測得結(jié)果，A3為車轍儀測得結(jié)果；通過比較直道路面在混凝土墻邊界的約束下A1與環(huán)道無邊界約束下A2的關(guān)系，比較有無邊界對瀝青路面加速加載形成車轍時的影響大小，通過比較環(huán)道路面A2和車轍儀A3的關(guān)系，比較尺寸效應(yīng)對室內(nèi)車轍試驗與足尺路面加速加載試驗形成車轍時的影響大小；

S2：在軸載5t，速度20km/h，溫度、降雨、光照均為自然環(huán)境條件，直道加速加載裝置在1Hz、環(huán)道加速加載裝置在0.025Hz的加載頻率的工況下運行5min，獲取路面的橫向、豎向、縱向這三向應(yīng)變數(shù)據(jù)，通過比較三向應(yīng)變數(shù)據(jù)的峰值大小、波峰形狀、周期性的異同，比較路面在直道高頻加載與環(huán)道低頻加載條件下服役行為的異同；

S3：在軸載5t，速度20km/h，降雨、光照均為自然環(huán)境條件，直道加速加載裝置分別在-15℃、0℃、15℃、30℃、45℃、60℃，環(huán)道加速加載裝置在自然大氣溫度的工況下運行5min，獲取路面的橫向、豎向、縱向這三向應(yīng)變數(shù)據(jù)，通過比較三向應(yīng)變數(shù)據(jù)的峰值大小、波峰形狀、周期性的異同，比較路面在直道控溫加載與環(huán)道自然大氣溫度條件下服役行為的異同；