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沥青混合料表面纹理构造的数字表征
| 论文题名： | 沥青混合料表面纹理构造的数字表征 |
| 关键词： | 沥青路面;抗滑性能;表面纹理 |
| 摘要： | 沥青路面抗滑性能是影响道路交通安全的重要因素，其表面纹理构造特征是表征抗滑性能最重要的评价指标，目前普遍采用的纹理评价参数是平均构造深度MTD、摩擦系数等，单一纹理评价参数无法全面、准确地表征路面表面宏观纹理及微观纹理构造特征及其对抗滑性能的影响。因此，本文从沥青路面表面纹理测量、路面纹理构造三维重构、纹理评价参数计算、纹理参数与沥青混合料级配间相关性、建立沥青路面抗滑能力多参数评价模型等方面开展沥青路面表面纹理构造的数字表征研究，确定纹理参数抗滑预测模型用作评价路面抗滑性能。本文主要研究成果如下： （1）综合分析评价目前沥青路面表面纹理主要测量方法优缺点。最终采用工业CT扫描仪测量沥青混合料表面纹理形貌，确保获得的表面纹理构造信息精度最高。通过学习python语言编写代码对工业CT扫描仪获得的沥青混合料试样“切片”式二维数字图像批量作裁剪、高斯滤波降噪、OTSU二值化处理，精确提取沥青混合料表面纹理轮廓线高度数据。建立高精度测量沥青混合料表面纹理形貌、高效处理形貌数据、快速计算表面纹理二维、三维评价参数自动化处理系统。 （2）分析不同类型、级配组成的沥青混合料对表面纹理构造的影响，基于分形理论分析沥青混合料级配组成与分形维数之间的关系，表明可用级配分形维数表征沥青混合料的级配设计。基于matlab软件平台完成表面纹理形貌模型的三维重构，实现CT扫描的沥青混合料断面纹理轮廓的三维可视化，并计算表面纹理构造相关二维、三维纹理评价参数。 （3）分析二维、三维纹理指标和与沥青混合料级配组成和摆值BPN的相关性。综合分析后，选择Ra、Rq、Rsk、λɑ纹理参数作为代表性指标与摆值BPN构建路面抗滑性能综合评价模型。借助DPS软件分析建立相关系数R2=0.8187的BPN与Ra、Rq、Rsk、λɑ的多元二次回归模型。可通过精确测量沥青路面表面纹理形貌，并计算相关纹理参数，实现基于沥青路面表面纹理构造的数字表征评价路面的抗滑性能的目的。 |
| 作者： | 李俊丽 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 凌天清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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