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原文传递基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法

专利名称：	基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法
摘要：	本发明公开了基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，基于有限元仿真，设置不同的路基路面结构参数，模拟得到各种结构参数组合下的三项弯沉形态指标，构建路表弯沉指标数据库；基于路表弯沉指标数据库，以各种结构参数组合下的三项弯沉形态指标作为输入项，以各种路基路面结构参数作为输出项，训练神经网络；基于实测的各点弯沉数据，计算三项弯沉形态指标，输入神经网络中，得到各种路基路面结构参数，并据此评价路基路面结构承载力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	东南大学
发明人：	马涛;范剑伟;朱雅婧;朱俊清;张娟秀
专利状态：	有效
申请日期：	2021-11-18T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-11T00:00:00+0800
申请号：	CN202111367456.8
公开号：	CN114169190A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司
代理人：	施昊
分类号：	G06F30/23;G06F30/27;G06Q10/06;G06Q50/08;G;G06;G06F;G06Q;G06F30;G06Q10;G06Q50;G06F30/23;G06F30/27;G06Q10/06;G06Q50/08
申请人地址：	210000 江苏省南京市麒麟科创园智识路26号启迪城立业园04幢
主权项：	1.基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，包括以下步骤： (1)基于有限元仿真，设置不同的路基路面结构参数，模拟得到各种结构参数组合下的弯沉峰值DP、归一化峰值滞后面积NPLA以及归一化非对称性面积差NAAD三项弯沉形态指标，构建路表弯沉指标数据库； (2)基于路表弯沉指标数据库，以各种结构参数组合下的弯沉峰值DP、归一化峰值滞后面积NPLA和归一化非对称性面积差NAAD三项弯沉形态指标作为输入项，以各种路基路面结构参数作为输出项，训练神经网络； (3)基于实测的各点弯沉数据，计算弯沉峰值DP、归一化峰值滞后面积NPLA和归一化非对称性面积差NAAD三项弯沉形态指标，输入步骤(2)中训练好的神经网络中，得到各种路基路面结构参数，并据此评价路基路面结构承载力。 2.根据权利要求1所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，所述路基路面结构参数包括沥青面层动态模量与相位角、水泥稳定碎石基层动态模量、路基动态模量、面层与基层之间摩擦系数；沥青面层动态模量越大，沥青面层相位角越小，水泥稳定碎石基层动态模量越大，路基动态模量越大，面层与基层之间摩擦系数越大，表明路基路面结构承载力越好。 3.根据权利要求2所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，所述路表弯沉指标数据库包含200组以上的数据，将一组沥青面层动态模量与相位角、水泥稳定碎石基层动态模量、路基动态模量、面层与基层之间摩擦系数，及其所对应的弯沉峰值DP、归一化峰值滞后面积NPLA以及归一化非对称性面积差NAAD三项弯沉形态指标作为一组数据。 4.根据权利要求1所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，在步骤(2)中，将路表弯沉指标数据库中的数据导入matlab中，训练BP神经网络。 5.根据权利要求1所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，在步骤(3)中，基于实测的各点弯沉数据计算三项弯沉形态指标前，需进行路表高速弯沉盆曲线拟合。 6.根据权利要求5所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，路表高速弯沉盆曲线拟合的方法如下： (A)高速弯沉数据标记：激光高速弯沉仪上共安装有N个激光位移传感器，将其中第i个激光位移传感器距离弯沉仪距离加载所用标准轴的距离分别记作xi，各激光位移传感器所测得的弯沉值分别记作yi，1≤i≤N；由此，一组完整的激光高速弯沉数据记作(x1,y1),(x2,y2)......(xN,yN)； (B)以高速弯沉仪标准轴向路表所作垂线的垂足作为原点，将上述各点绘制于平面直角坐标系内，采用三角级数前n项拟合得到路表高速弯沉盆曲线d(x)。 7.根据权利要求6所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，n∈[8,15]。 8.根据权利要求6所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，计算弯沉峰值DP的方法如下：求解方程d′(xp)＝0得到弯沉峰值点所对应的横坐标xp，代入公式DP＝d(xp)计算弯沉峰值DP，其中d′(xp)为d(xp)的一阶求导。 9.根据权利要求8所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，计算归一化峰值滞后面积NPLA的方法如下：路表高速弯沉盆曲线d(x)与平面直角坐标系横轴之间的左右交点分别记作xl和xr，根据公式计算归一化峰值滞后面积NPLA。 10.根据权利要求9所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法，其特征在于，计算归一化非对称性面积差NAAD的方法如下： (a)在平面直角坐标系内，以竖直直线x＝xp为对称轴，将此轴左侧的弯沉盆曲线d(x)对称至右侧，即为d(2xp-x)； (b)根据公式计算高速弯沉盆的中点横坐标x0； (c)根据公式计算归一化非对称性面积差NAAD。
所属类别：	发明专利