[碩士]由平整度預估路面剩余壽命

內容簡介

　　[碩士]由平整度預估路面剩余壽命　　學科專業(yè)：道路與鐵路工程　　授予學位：碩士　　學位授予單位：重慶交通大學　　學位年度：2006　　路面平整度是度量路面行使質量的一項主要性能指標。路面在使用過程中，由于路面不平整度的激勵，外界自然因素的影響及車輛—路面系統(tǒng)的共同作用，產生振動荷載，從而直接影響路面損壞、交通安全、車輛磨損、行車速度及行車經濟性等等，其中產生的路面永久變形(路面損壞)將引起路面平整度的變差，從而又增大振動荷載的產生(因此，在車輛結構確定時，路面平整度與車輛振動荷載是一種藕合關系)，最終使路面行使質量指數(shù)降低，路面可使用期限減小。本論文正是基于這種禍合關系，研究平整度和動荷載隨時間的變化情況，并參照臨界可使用狀態(tài)路面行駛質量指數(shù)，預估路面可使用壽命。　　本論文的研究是一個較為復雜的過程，涉及多方面內容:通過理論分析和參考實測資料，建立了正弦函數(shù)波形路面模型，并確定模型的波長和振幅;借鑒車輛研究部門的理論分析，建立考慮左右激勵相位差的四自由度車輛模型，通過多自由度系統(tǒng)復模態(tài)理論，求算振動荷載(精確到具有一定公差的特定點);參照修正殼牌永久變形理論，計算動荷載下的路面永久變形(精確到具有一定公差的特定點);由計算的永久變形值，計算變形后路面平整度，再經正弦函數(shù)理論，計算變化后平整度的波形路面振幅和頻率;由計算后的波形函數(shù)形式，求算動荷載和永久變形值，并再次計算變形后平整度和波形路面振幅和頻率，以此循環(huán)計算;由t年后的計算平整度，與由臨界行使質量指數(shù)確定的臨界平整度比較，最終得出路面的可使用期限值。通過以上的理論分析與實際計算，得出了動荷載和瀝青混合料路面變形的影響因素及變化規(guī)律，其與路面波長、振幅、激勵相位差等有關系，因此可對瀝青路面設計和研究提供參考;在永久變形基礎上得出路面振幅和平整度標準差變化趨勢，由此得出路面質量較差的點較之較好的點更能影響路面的使用壽命，并提出路面養(yǎng)護的綜合考慮，全面規(guī)劃，精心養(yǎng)護，絕不可疏忽某點某段路面的損壞;采用Matlab和vc++等編程語言，最終形成一套預估路面使用壽命軟件，為道路檢測和管理部門提供實際應用。　　本論文分析和計算中采用的檢測資料，均是西寶高速公路K33一K42路段右車道的平整度檢測資料，在理論分析中考慮了氣候、路面結構及材料等差異，并對Shell永久變形理論進行了一定的修正，同時經過對比分析，對每千米路段和K33一K42路段的平整度和振幅值進行聯(lián)系，因此，不僅適用于每千米路段的分析，也適用于對選定路段的分析，對其他地區(qū)公路的維修養(yǎng)護及評估也有實際的應用價值。

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