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沥青路面施工现场压实度检测方法研究
| 论文题名： | 沥青路面施工现场压实度检测方法研究 |
| 关键词： | 沥青路面;路面施工;压实度检测;仿真技术;压实遍数 |
| 摘要： | 随着经济社会发展速度的加快，我国各地道路建设得到了很大发展。沥青路面具有诸多优点，在道路建设中得到广泛应用。沥青路面施工时的压实质量决定了道路的品质，压实不足易使路面出现裂缝、透水、车辙等病害，而目前沥青路面压实度检测方法有待深入研究。因此，本文采用ABAQUS有限元软件建立“沥青路面-振动轮”仿真模型，对沥青路面压实度检测方法展开研究。 首先，本文通过查找文献对沥青路面施工压实质量检测指标及方法、沥青路面压实试验及仿真进行了研究现状综述。分析了振动压实机理、AC-13沥青混合料力学模型及振动压实变形特征、振动压路机动力学模型、影响压实的因素等。对压实质量检测指标进行了分析对比，并选取CMV及碾压遍数作为路面压实质量分析指标。 其次，分析了ABAQUS沥青路面上面层的本构模型，并采用弹塑性模型定义上面层；选取“4.8cmAC-13上面层（松铺层）+6cmAC-20下面层+40cm水泥稳定碎石基层+4.492m土基”作为有限元模型中的沥青路面结构；振动轮模型参数的选取参考徐工XD131液压驱动双钢轮振动压路机参数；设计了“沥青路面-振动轮”二维仿真模型，采用粘弹性人工边界对模型进行优化，并对有限元模型进行了验证。 然后，建立了沥青路面有限元模型中应变与压实度的关系；设计了FIR数字滤波器对振动加速度信号进行滤波处理；分析了快速傅里叶变换的原理并设计了MATLAB程序将振动加速度时域信号转变为频域信号，读取基波与二次谐波幅值计算CMV；采用MATLAB软件及最小二乘法分别拟合了压实度与振动轮轴心处CMV、上面层内部CMV、压实遍数的数据，得出了函数关系式。 最后，对振动轮参数中的振动频率、激振力、碾压速度、压路机吨位进行了不同工况下的仿真模拟，分析了不同振动轮参数对沥青路面压实的影响，得出了不同压实遍数下，使路面压实效果最优的振动轮参数，并采用优化后的振动轮参数进行沥青路面压实仿真。对振动压实后的路面压实度与碾压遍数及振动轮参数进行了回归分析，得出了回归公式，为沥青路面实际施工提供参考。 |
| 作者： | 王福平 |
| 专业： | 交通运输工程;道路与铁道工程 |
| 导师： | 李昶;王捷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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