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沥青路面结构层设计参数测试与反算研究
| 论文题名： | 沥青路面结构层设计参数测试与反算研究 |
| 关键词： | 沥青路面;结构层设计参数;模量反算;动态模量测试;萤火虫优化算法 |
| 摘要： | 沥青路面结构层设计参数是道路设计、建设和养护过程中服役性能控制的依据，因此结构层设计参数的准确测试对计算结构层的应力应变状况显得尤为重要。结构层参数测试方法分为室内测试方法和室外测试方法。室内测试方法主要通过成型试件进行静态或动态模量试验，即对路面结构预留试样进行静态或动态模量测试，或在已铺筑好的路面上钻芯取样进行静态或动态模量试验。室外测试主要是分层测试、基于FWD实测弯沉盆和3D雷达厚度检测值的模量反算。论文依托交通运输部公路科学研究院在通州铺筑的足尺试验环道RIOHTrack，对沥青路面结构层设计参数测试方法进行研究，以期为合理确定沥青路面结构层设计参数提供技术依据。 论文在国内外研究成果总结的基础上，首先研究了基于萤火虫优化算法的沥青路面模量反算方法，并与其它模量反算方法进行了对比，验证了萤火虫沥青路面模量反算方法的反算速度和反算精度。在此基础上，依据我国常见的路面结构，选取6种典型的沥青路面结构进行模量反算，探讨荷载等级、弯沉盆形式、路面结构组合形式对模量反算精度的影响，为FWD检测和模量反算提出了建议。 其次，论文以实测FWD弯沉盆数据为反算参数，利用基于萤火虫算法的反算程序对足尺试验环道RIOHTrack中4种典型沥青路面结构进行了模量反算，分析了模量反算结果在不同荷载等级、不同结构形式下的规律以及模量反算误差产生的因素。 在以弯沉盆数据为反算参数的萤火虫模量反算方法的基础上，论文进一步研究了基于多响应测试结果的萤火虫模量反算方法。将结构层层底竖向应变、竖向土压力与FWD弯沉盆结合，组成新的模量反算参数，编制了基于萤火虫算法的多响应测试结果模量反算程序，并验证了多响应测试结果反算程序的收敛速度和反算精度。由此分析了不同反算参数组合形式对模量反算结果的影响，明确了多响应测试结果反算程序的最优反算参数组合形式，并基于此研究结果对RIOHTrack中典型沥青路面结构进行多响应测试结果模量反算，同时对单一弯沉盆参数和多响应测试结果萤火虫模量反算结果进行了对比，提出了模量反算时反算参数选择的建议。 最后，在对结构层设计参数室外测试方法研究的基础上，论文研究了国内外常用的室内动态模量测试方法。通过对RIOHTrack留样材料进行SPT动态模量试验、法国梯形梁动态模量试验(M2F)、沥青混合料相态转化试验(DMA)，分析了三种不同室内试验测试结果的差异，进一步分析了室内外模量测试方法的差异性。 |
| 作者： | 巩金芝 |
| 专业： | 交通运输工程；道路与铁道工程 |
| 导师： | 黄晓明;王旭东 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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