基于沥青面层曲率指数反算沥青面层的弹性模量

基于层状弹性体系理论,由路面结构的路表变形响应反算沥青面层的弹性模量.根据落锤式弯沉仪数据采集传感器与荷载中心的距离,构建了结构层参数与其相应路表弯沉盆之间的数据库.通过分析此数据库提出了沥青面层的临界影响厚度,并基于此临界影响厚度建立了相应的回归模型.理论弯沉盆和实测弯沉盆反算的算例对比分析表明,该方法具有良好的精度和可靠性,是一种实用、有效而快速的评定路面承载能力的方法.     

基于两点路表弯沉反算土基回弹模量的研究

基于层状弹性理论,利用远离承载板中心的两点路表变形响应反算土基回弹模量。根据半刚性基层沥青路面常用路面结构组合形式,构建土基回弹模量与两点路表弯沉值之间一一对应的数据库,建立回归模型。由理论弯沉盆和实测弯沉盆的预测结果表明,建立的土基回弹模量回归预测模型具有良好的精度和可靠性,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

基于BP神经网络的土基回弹模量反算

基于三层BP神经网络和层状弹性理论,由路表变形反算土基回弹模量。利用层状弹性计算程序构建了土基回弹模量与路表弯沉数据库,并输入BP神经网络进行训练,建立了基于BP神经网络的土基回弹模量反算模型。理论和实测路表弯沉反算结果表明,该方法具有良好的识别能力和泛化能力,是一种实用而有效的方法,为进一步快速、有效地评定土基的承载能力提供了依据。     

基于GRA与BP神经网络的沥青路面模量参数反演分析

为了提升沥青路面模量参数反演分析的可靠性,基于沥青路面动力有限元数值分析模型,在构建FWD路表弯沉与结构层模量参数对应数据库的基础上,将GRA和BP神经网络分析方法相结合,实现沥青路面模量参数的反演分析.结果表明:FWD径向距离为0,60,210 cm处的路表弯沉值分别与面层模量、基层模量和路基模量的关联度最大;相对于传统的BP神经网络方法,GRA方法的引入提升了沥青路面各结构层模量反演结果的精度和稳定性.研究成果为利用FWD测试技术诊断与评价沥青路面各结构层的性能状态提供了新视角.     

沥青路面惰性弯沉点的选取及土基模量的反演

水泥混凝土路面存在弯沉几乎不随模量变化而变化的惰性弯沉点,并可用于反算水泥混凝土路面结构模量。为了使理论弯沉盆与实测弯沉盆相匹配,将刚性下卧层引入到理论弯沉盆的计算当中,经过大量的弯沉盆计算发现,沥青路面惰性弯沉点的选取较为困难,提出了一种基于均方根误差最小准则的惰性弯沉点选取方法,并将其应用于土基模量的反演中。在基于惰性弯沉点的土基模量反算中发现基层模量的大小对土基模量反演的精度有比较大的影响,并分别回归出针对柔性基层和半刚性基层的路面结构信息与惰性点参数的关系。选取不同的路面结构进行土基模量反演,理论上论证回归公式的精度,用实测弯沉盆进行模量反算,并与国内外其它反算程序比较,验证了基于惰性弯沉点的土基模量反演方法的精度和可靠性。     

基于便携式落锤动力弯沉的路基弯沉预测模型

为了提高路基弯沉检测的效率和精度,以便携式落锤弯沉仪PFWD为平台,对路基弯沉盆指标进行了分析研究.并且针对含砾黏土和含碎石黏土2种不同路基结构,基于回归分析技术及人工神经网络智能方法构建了动弯沉与贝克曼梁静态弯沉之间的分析模型,并对2种不同模型的预测结果进行评价分析.实测数据表明,由于考虑了弯沉盆指标,采用回归模型对2种不同路基的贝克曼梁静弯沉预测相对误差均值分别由4.64％和3.99％下降到3.01％和2.35％,回归方程对贝克曼梁静弯沉的预测精度得到了提高;同时,采用BP神经网络模型预测相对误差均值分别为1.66％和1.80％,优于多元回归模型.研究结果可以为路基贝克曼梁静弯沉的检测提供参考.     

基于虚拟惰性点的土基模量反演方法

为了提高惰性点法土基模量反演精度,研究了基于有限点弯沉的完整弯沉盆的预测方法,提出了基于预测完整弯沉盆的虚拟惰性点计算方法,并与基于实际完整弯沉盆的实际惰性点的反演结果相对比,针对反演精度进行了理论分析和实例验证.结果表明,分别采用对数分段线性插值法和指数模型预测弯沉检测范围内、外的弯沉盆信息时,预测精度高,计算简便.实惰性点法和虚惰性点法的平均理论反演误差分别为1.70%和1.53%.惰性点位置对反演误差有较大影响,当惰性点位置超出弯沉盆检测范围时,实惰性点法和虚惰性点法的平均反演误差分别为2.63%和1.45%.实测弯沉盆分析结果与理论模拟分析结果相符.通过改进惰性点参数计算方法,虚惰性点法显著提高了土基模量反演精度.     

基于神经网络理论的沥青路面结构四层体系弯沉的拟合研究

根据弹性层状体系理论,采用三层双并联前向神经网络(DPFNN),研究了沥青路面结构四层体系理论弯沉的拟合计算问题,通过大量的计算与验证,训练好的网络精度高、速度快、泛化能力强,且易于实现,可应用于工程设计与验算。     

公路飞机跑道水泥混凝土道面静载承载能力研究

基于弹性半空间地基模型,对公路飞机跑道水泥混凝土道面的基础弹性模量进行反算。通过静载下的实测弯沉、弹性半空间体理论弯沉以及Winkler地基理论弯沉的对比分析;并利用该反算结果,采用PCN来评价道面承载能力。通过某公路飞机跑道的实例,证明该方法较为方便,且精度较好,可以采用。     

基于弯沉盆参数的沥青路面动态弯沉综合修正系数

为了建立基于沥青路面动态参数设计方法的路面质量验收标准,对弯沉综合修正系数F进行了研究.利用ABAQUS有限元程序,引入土基的非线性本构模型及其他结构层的动态模量来计算路表理论弯沉.修筑室内足尺试验路,并利用FWD测试其弯沉,根据F的定义,计算试验路各结构的F值.分析<公路沥青路面设计规范>及已有研究成果中的F修正公式...     

沥青路面结构响应的试验分析

分析落锤式弯沉仪的弯沉数据得到的路面层模量与实测的沥青层芯样劲度模量,然后利用理论的模型计算路面响应,比较测量和理论计算的值。采用多层弹性理论反算模量。正算时采用了三种不同的理论模型,三种模型分别为多层弹性理论;当量厚度的线弹性方法及考虑沥青层粘弹性的有限元方法。结果表明,利用有限元方法计算的结构响应更加接近实际测量结果。     

一种基于GA-ANN算法的层状土参数预测模型

结合BP神经网络和遗传算法,建立起自适应遗传算法-BP神经网络系统.以不同土层大量物理力学参数汇总整理形成的试验数据作为样本值,应用该系统对地基土层物理力学参数进行了预测,并将预测结果和BP神经网络的预测结果进行对比分析.结果表明:当样本数据离散性小时,两种方法均能取得理想的预测效果,而且所建立的系统还能有效防止"过训练"和提高网络自身的泛化能力;当样本规模大,且样本数据具有一定的离散性时,该网络系统的预测优势能更好地体现出来.     

考虑碎石横观各向同性的路表弯沉及结构分析

使用基于横观各向同性层状弹性体系解编制的路面结构分析程序ANISOLAYER,对沥青路表弯沉进行了分析. 结果表明,当碎石基层厚度达到一定程度后,其横观各向同性特性对路表弯沉的影响将不明显.不同沥青面层厚度情况下,碎石基层水平模量对路面关键性设计指标的影响分析结果表明,将碎石材料看作横观各向同性体可有效降低基层底部的拉应力,基层水平模量的变化对路面关键性设计指标影响较大;较厚的沥青面层以及适中的基层厚度,可使路表弯沉和面层底部拉应变降低;而对于薄及中厚沥青面层,基层横观各向同性特性对路基顶部的压应变影响较大.     

路面结构中地基顶面当量回弹模量的计算

指出现行水泥混凝土路面设计规范中在多层弹性地基模量换算方面存在的问题,分析存在的问题的原因,给出了目前常用路面结构形式下切实可行的解决办法。     

考虑多种损坏构成特征的沥青路面预防性养护决策方法

由于沥青路面损坏构成的多样性, 相同的路面状况指数(pavement condition index, PCI)可能代表不同的损坏组合. 当多种损坏并存且损坏程度接近时, 用PCI和主导损坏(最严重、扣分最多的路面损坏)难以得到具有针对性的养护对策. 因此, 通过对PCI的深入分析, 明确了主导损坏代表性不足的路段, 以现行预防性养护决策方法为基础, 补充了一种考虑损坏构成特征、更具针对性的决策方法. 以上海城市道路近5年的检测、养护数据为分析基础, 首先利用有序聚类算法将路段按PCI水平分组, 分析了不同阶段路面损坏构成和差异水平; 然后, 针对多种损坏并存且损坏差异不显著的路段, 根据预防性养护的实施效果筛选了能够反映正确预防性养护经验的有效养护路段; 最后, 基于有效养护路段建立并对比分析了2个基于BP(back propagation)神经网络的养护决策模型. 结果表明: 当PCI水平介于优良(84.4~93.0分)时, 不同损坏程度接近, 主导损坏代表性不足; 考虑多种损坏构成特征的BP神经网络模型表现出更高的决策精度, 测试集决策正确率达86.20%, 优于仅考虑主导损坏的模型(58.50%). BP神经网络与传统决策树法结合能够优化沥青路面决策过程, 提高养护对策选取的针对性.     

横观各向同性的半刚性基层沥青路面结构

为了分析土基和沥青面层材料的横观各向同性特性对半刚性基层沥青路面结构的影响,基于建立的横观各向同性沥青路面设计理论,运用编制的基于该理论解的路面结构分析程序ANISOLAYER,利用沥青面层及土基横观各向同性特性,对半刚性基层沥青路表(路表面)弯沉进行了研究。同时运用ANISOLAYER程序分析了在不同厚度沥青面层及不同半刚性基层弹性模量情况下,土基横观各向同性特性对路面结构关键性设计指标的影响(路表弯沉、半刚性基层底部拉应力及路基顶部压应变,沥青层底应变为压应变或较小的拉应变,故未考虑)。研究结果表明:无论是面层还是土基,其各向异性度(水平弹性模量与垂直弹性模量之比)对路表弯沉的影响曲线变化趋势是一致的;随着土基水平模量的增加,延长了路面的寿命;随着半刚性基层弹性模量的增大,土基水平模量的变化对路表弯沉及基层底部拉应力的敏感性将降低,对路基顶部压应变的敏感性更加显著,但其绝对值较小。     

基于横观各向同性碎石底基层沥青路面结构分析

基于所建的横观各向同性层状弹性体系解,使用编制的基于该理论解的路面结构分析程序ANISOLAYER,分析了碎石材料横观各向同性特性对碎石底基层半刚性沥青路面结构的影响,对于软土地基来说,起到一定的加筋作用,随着粒状类材料水平模量的减小,可有效地降低半刚性基层底部的拉应力,使路面结构的受力状况更加符合实际,而且从路表弯沉、沥青层底部拉应变、半刚性基层底部拉应力以及路基顶部压应变来看,都使路面的寿命减小。