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基于TSD弯沉斜率参数的沥青路面分层结构强度评价指标研究
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作者 陈骏 尹龙 +3 位作者 任仲山 梅文杰 翟锐 朱浩然 《中外公路》 2025年第5期75-83,共9页
目前高速激光动态弯沉仪(TSD)在道路养护工程中的应用广泛,但缺乏可用于分层结构强度识别的评价指标体系。为此,该文基于考虑黏弹性损伤效应的三维有限元模型,系统分析了面层损伤密度、基层及底基层模量对弯沉斜率的影响规律,提出两项... 目前高速激光动态弯沉仪(TSD)在道路养护工程中的应用广泛,但缺乏可用于分层结构强度识别的评价指标体系。为此,该文基于考虑黏弹性损伤效应的三维有限元模型,系统分析了面层损伤密度、基层及底基层模量对弯沉斜率的影响规律,提出两项具有层位敏感性的结构强度评价指标:S_(10)(距荷载中心前方10 cm处的弯沉斜率)用于表征面层性能,S_(30)(距荷载中心前方30 cm处的弯沉斜率)用于反映基层结构强度。仿真结果表明:S_(10)对面层损伤高度敏感,最大变化幅度超过600%;S_(30)与基层模量变化关系显著,具备良好的识别能力。进而结合典型高速公路的TSD实测数据对指标进行了验证,结果显示:S_(10)与S_(30)具有明确的层位响应特征,能够有效区分不同车道结构状况。研究成果为TSD原始数据的力学解释提供了新的路径,并为沥青路面分层结构强度的高效评价建立了可推广的参数体系与理论基础。 展开更多
关键词 高速激光动态弯沉仪 弯沉斜率 半刚性基层 结构强度评价 无损检测
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基于虚拟测试路的连续高速路面弯沉仪计量性能测评方法
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作者 罗营超 安华贞 +2 位作者 李孝兵 郭鸿博 王相勋 《公路交通科技》 北大核心 2025年第5期62-71,共10页
【目标】本研究旨在克服连续高速路面弯沉仪(CHPD)性能测评中标准化测试路缺失的难题,提升其性能评估方法的准确性与实用性。【方法】通过分析在役道路弯沉分布特征及规律,创新性地提出路段重组与拼接策略,构建了多条弯沉数值稳定且范... 【目标】本研究旨在克服连续高速路面弯沉仪(CHPD)性能测评中标准化测试路缺失的难题,提升其性能评估方法的准确性与实用性。【方法】通过分析在役道路弯沉分布特征及规律,创新性地提出路段重组与拼接策略,构建了多条弯沉数值稳定且范围各异的虚拟测试路。提出了一种数据自适应分层方法并引入了虚拟测量的理念,基于工程经验设定了每条虚拟测试路弯沉值变异系数的上限阈值,以有效控制弯沉值波动,满足重复性测量要求。同时,为充分利用落锤式弯沉仪与CHPD测量值的同步性,引入了测量系数作为新的性能评价指标。该系数基于每条虚拟测试路的标准值与测量值的变异系数计算得出,综合考虑了2种仪器的测量原理差异。【结果】由多条弯沉随机的在役道路构建的每条虚拟测试路均具有稳定的弯沉值,可替代真实的标准化测试路,降低了对实际标准道路的依赖。新指标相较于早期的评价指标,在揭示CHPD性能方面更为精确,尤其在评估不同弯沉范围和波动条件下的CHPD性能时表现出明显优势,且能提供更具针对性的优化建议。【结论】新提出的测评方法为CHPD性能评估提供了新视角,也为道路维护与管理提供了改进思路。 展开更多
关键词 交通计量 虚拟测试路 自适应分层 连续高速路面弯沉仪 落锤式弯沉仪 计量性能
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高速弯沉仪检测技术研究进展 被引量:11
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作者 徐艳玲 唐伯明 +1 位作者 朱洪洲 王俊新 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期16-27,共12页
高速弯沉仪检测技术是一种新型的路面工程智能无损检测技术。为了推动高速弯沉仪检测技术的发展与应用,基于国内外最新研究成果及文献,阐述了现有高速弯沉仪检测技术的理论模型及分析方法,将弯沉计算方法归纳总结为基于力学理论计算法... 高速弯沉仪检测技术是一种新型的路面工程智能无损检测技术。为了推动高速弯沉仪检测技术的发展与应用,基于国内外最新研究成果及文献,阐述了现有高速弯沉仪检测技术的理论模型及分析方法,将弯沉计算方法归纳总结为基于力学理论计算法和曲线面积积分法两大类。阐明了高速弯沉仪结果精度主要受到4个因素的影响,包括外部变量、平均值单元路段长度的选择、短期的重复性、与其他弯沉设备测量值的转换。对高速弯沉仪的数据分析及应用方面的研究成果与进展进行了详细介绍,并指出了国内高速弯沉仪检测技术存在理论及数据分析方法简单,测试结果利用率低、弯沉指标过于单一等问题与不足,对今后研究方向给出了一些建议,虽然目前高速弯沉仪检测技术在柔性路面网级路面评估中的应用研究成果已基本成型,但技术理论体系与实体工程应用方面还有待进一步的深入与推广,应结合大数据分析、地理信息技术、影像分析及信息技术等,将高速弯沉仪检测技术有效地融入到路面管理系统中,利用功能性指标与路面结构性能指标对路面进行综合评估,实现路面病害的精准定位与动态监测,对路面病害进行预警,从而为公路养护与管理提供更高效、更经济的决策依据,并开展在项目级路面评估以及刚性路面的应用研究。 展开更多
关键词 道路工程 高速弯沉仪 综述 理论研究及数据分析 网级路面评估
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高速激光弯沉仪标定方法 被引量:7
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作者 巩建 常成利 +1 位作者 张智勇 毛利建 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期1200-1205,共6页
为了解决高速激光弯沉仪现存标定方法工作量大和量值准确性低的问题,基于测试原理提出了一种新的标定方法.该方法通过分步改变多普勒传感器设置位置,使多普勒激光传感器都置于弯沉盆范围外来达到标定的目的,并针对设备的构造制定了相应... 为了解决高速激光弯沉仪现存标定方法工作量大和量值准确性低的问题,基于测试原理提出了一种新的标定方法.该方法通过分步改变多普勒传感器设置位置,使多普勒激光传感器都置于弯沉盆范围外来达到标定的目的,并针对设备的构造制定了相应改进方案.通过与其他标定方法进行比对,试验结果显示该标定方法在相关性、Pearson相关系数和实测弯沉盆斜率曲线等评价指标上都优于现存的标定方法,且与我国常用的贝克曼梁法较接近,保证了弯沉测量的质量;同时,该标定方法标定时间短,可操作性强,具有较好的实用性. 展开更多
关键词 高速激光弯沉仪 标定方法 相对角度 传感器位置
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半刚性基层沥青路面结构高速弯沉仪应用误差 被引量:2
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作者 吴朝阳 蒋鑫 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1109-1115,共7页
为评估高速弯沉仪在半刚性基层沥青路面结构中的适用性,采用2.5D有限元方法建立高速弯沉仪移动荷载作用下路面结构数值模型,并评估其应用误差.首先,利用两个前人研究成果验证2.5D有限元程序的可靠性;其次,对比了常用式、全厚式和半刚性... 为评估高速弯沉仪在半刚性基层沥青路面结构中的适用性,采用2.5D有限元方法建立高速弯沉仪移动荷载作用下路面结构数值模型,并评估其应用误差.首先,利用两个前人研究成果验证2.5D有限元程序的可靠性;其次,对比了常用式、全厚式和半刚性基层3种典型沥青路面结构的弯沉斜率曲线,并总结了弯沉斜率特征;最后,针对半刚性基层沥青路面结构的高速弯沉仪应用误差予以评估.研究结果表明:半刚性基层沥青路面结构弯沉斜率曲线存在多个峰值点;高速弯沉仪应用于半刚性基层沥青路面结构时,参照传感器读数不为0,将其应用于典型半刚性基层沥青路面结构时,因参照传感器误差引起的弯沉误差高达87.3%;为保证工程测试精度,高速弯沉仪应用于半刚性基层沥青路面结构时宜延长横梁长度至8.0 m. 展开更多
关键词 高速弯沉仪 弯沉斜率 半刚性基层沥青路面结构 测试误差
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基于支持向量机的水泥道面脱空检测与判定方法 被引量:2
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作者 李忠玉 冯汉卿 +1 位作者 丛林 陈永辉 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期66-73,90,共9页
针对高速弯沉仪检测数据的规律和特点,提出了基于支持向量机模型的水泥道面板底脱空检测方法。介绍了高速激光弯沉仪的系统组成及测量原理;对高速弯沉仪和重型落锤式弯沉仪进行了对比试验研究,分析了基于弯沉比的脱空判定方法对高速弯... 针对高速弯沉仪检测数据的规律和特点,提出了基于支持向量机模型的水泥道面板底脱空检测方法。介绍了高速激光弯沉仪的系统组成及测量原理;对高速弯沉仪和重型落锤式弯沉仪进行了对比试验研究,分析了基于弯沉比的脱空判定方法对高速弯沉仪检测结果的适用性,基于支持向量机模型建立了道面板底脱空程度分类识别模型。结果表明:高速弯沉仪与重型落锤式弯沉仪对道面薄弱区段的识别结果显示较高的一致性;所建立的支持向量机脱空程度分类模型具有较好的综合性能,二分类和三分类均有较高的预测精度。 展开更多
关键词 道路与机场工程 水泥道面 脱空检测 高速激光弯沉仪 支持向量机 道路检测
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半刚性基层沥青路面高速弯沉仪弯沉检测影响因素分析
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作者 黎琴 贺隽 +2 位作者 何佼莲 董侨 李亘宇 《武汉理工大学学报(交通科学与工程版)》 2024年第6期1192-1198,共7页
本文研究了温度、速度和厚度等环境因素对交通速度弯沉仪(TSD)弯沉测量结果的影响,采用COMSOL建立了道路动态弯沉分析模型,以广义Maxwell模型表征面层沥青混合料的黏弹性力学性质,并基于非均布轮迹和简谐波运动模型模拟TSD的动态荷载.... 本文研究了温度、速度和厚度等环境因素对交通速度弯沉仪(TSD)弯沉测量结果的影响,采用COMSOL建立了道路动态弯沉分析模型,以广义Maxwell模型表征面层沥青混合料的黏弹性力学性质,并基于非均布轮迹和简谐波运动模型模拟TSD的动态荷载.有限元结果显示弯沉最大值位置和加载中心并不重合,温度、速度越高迟滞效果越明显.D_(0)和D_(0)-D_(20)等弯沉盆参数均随温度升高而增加,随移动速度的增加而减少.面层厚度和基层厚度的增加均会减少路表弯沉,基层厚度变化对路表弯沉的影响更小,面层、基层和地基模量与对应的弯沉盆参数之间存在类似幂函数的关系,弯沉指标对基层模量的敏感性相对较低.基于COMSOL参数化扫描得到的2401组数据,应用决策树算法进行数据挖掘,发现面层厚度、温度和速度对TSD测量结果的影响依次减小.以落锤式弯沉仪(FWD)的模拟结果作为弯沉检测的标准值,使用多元回归的方法建立了TSD弯沉测量结果修正模型,能够较好地修正面层厚度、温度和车速带来的影响. 展开更多
关键词 道路工程 因素分析 有限元建模 高速弯沉仪 承载能力 动态弯沉
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高速弯沉仪检测刚性道面的速度变异性分析 被引量:4
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作者 丛林 冯汉卿 +1 位作者 刘人玮 陈永辉 《公路》 北大核心 2022年第10期25-31,共7页
测试速度是影响高速激光弯沉测值准确性的重要因素。为推动高速弯沉检测技术在机场道面检测领域的发展与应用,研究高速移动荷载作用下路表弯沉的变化规律。基于刚性道面的典型功能层结构,建立了三维有限元模型;通过设置用户子程序DLOAD... 测试速度是影响高速激光弯沉测值准确性的重要因素。为推动高速弯沉检测技术在机场道面检测领域的发展与应用,研究高速移动荷载作用下路表弯沉的变化规律。基于刚性道面的典型功能层结构,建立了三维有限元模型;通过设置用户子程序DLOAD的移动荷载速度,分析了不同车速对最大竖向应力、最大竖向位移及弯沉盆特性的影响;对山西某机场跑道进行实际工程测试,以验证速度变异性规律。结果表明:荷载移动速度对道面板最大竖向应力、最大竖向位移有显著的影响,两者均随车速增加而减小;以50 km/h的理论弯沉为基准,在车速为0~100 km/h之间,板中理论弯沉变化幅度为11.2%~-13.1%,板边理论弯沉变化幅度为7.9%~-6.1%;实际工程测试数据与有限元分析得到的速度变化性规律一致,随测试速度增大,弯沉测值减小。最后,对选取合适的测试速度给出了建议。 展开更多
关键词 道路与机场工程 刚性道面 高速激光弯沉仪 速度变异性 有限元 数值模拟 移动荷载
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