基于三维探地雷达和落锤式弯沉仪的旧水泥混凝土路面疲劳性能评估

1

作者 赵为天 杨群 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期732-740,共9页

为提高旧水泥混凝土路面的结构健康状况和疲劳性能的评估准确性。首先,考虑到旧水泥面板的厚度、模量等关键技术参数与疲劳性能评估结果的显著相关性,采用三维探地雷达(3D-GPR)和落锤式弯沉仪(FWD)准确获得了旧水泥混凝土路面的水泥混... 为提高旧水泥混凝土路面的结构健康状况和疲劳性能的评估准确性。首先,考虑到旧水泥面板的厚度、模量等关键技术参数与疲劳性能评估结果的显著相关性,采用三维探地雷达(3D-GPR)和落锤式弯沉仪(FWD)准确获得了旧水泥混凝土路面的水泥混凝土层厚度h_(c)、水泥混凝土层模量E_(c)、基层模量E_(t)等参数,进而从提高结构参数准确性角度增强了评估方法的可靠度。然后,评估了各结构层强度状况与损坏状况之间的相关关系,建立了旧水泥混凝土路面疲劳性能评估模型。最后,分析了h_(c)、E_(c)、E_(t)的变化对路面疲劳性能及水泥混凝土层内部疲劳应力的影响。结果表明:在旧水泥面板因接缝传荷系数下降而导致应力集中和开裂后,面层和基层强度息息相关,两者相互影响。当h_(c)和E_(c)、E_(t)均降幅度1%时,h_(c)引起的疲劳寿命N_(e)的下降幅度接近E_(c)、E_(t)引起的3倍。h_(c)为影响路面疲劳性能的最关键参数,E_(t)及E_(c)的降低只会小幅改变路面内部的荷载和温度疲劳应力水平。 展开更多

关键词 水泥混凝土路面 三维探地雷达 落锤式弯沉仪 疲劳应力 影响分析

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基于落锤式弯沉仪(FWD)动态数据的路面模量反演方法 被引量：43

2

作者 姬亦工 王复明 郭忠印 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期31-36,共6页

根据落锤式弯沉仪 (FWD)的弯沉盆动态数据 ,在系统识别方法的原理基础上提出了加速收敛的方法。并应用样条半解析法分析路面的动力响应 ,将路面划分为有限个水平层单元 ,位移函数表示为一次样条函数与Fourier级数的乘积形式 ,根据Hamil... 根据落锤式弯沉仪 (FWD)的弯沉盆动态数据 ,在系统识别方法的原理基础上提出了加速收敛的方法。并应用样条半解析法分析路面的动力响应 ,将路面划分为有限个水平层单元 ,位移函数表示为一次样条函数与Fourier级数的乘积形式 ,根据Hamilton变分方程 ,建立了层状路面的动力方程。利用一次样条函数所具有的基特性以及Fourier级数具有的正交性 ,使问题归结为求解若干次低阶方程 ,从而使三维路面的动力响应能方便地求得。与现有方法比较 ,该方法具有较好的稳定性和较快的收敛性 ,因此可以广泛应用于以落锤式弯沉仪 (FWD)为路面检测工具无损检测与评价上 ,从而为进一步快速、有效评定路面的承载力提供了依据。 展开更多

关键词 路面 落锤式弯沉仪(fwd) 系统识别方法 样条半解析法 反演

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便携式落锤弯沉仪PFWD在土石填料压实质量控制中的应用 被引量：9

3

作者 王复明 渠建伟 王运生 《铁道建筑》 北大核心 2008年第9期67-70,共4页

现行的土石填料压实质量检测方法由于自动化程度低、效率低、采样密度小等缺点,很难满足工程建设质量实时控制的需要。开发新的检测技术,实现填料高质、快速、无损和动态的检测已成为亟待解决的重要任务之一。在阐述便携式弯沉仪(PFWD)... 现行的土石填料压实质量检测方法由于自动化程度低、效率低、采样密度小等缺点,很难满足工程建设质量实时控制的需要。开发新的检测技术,实现填料高质、快速、无损和动态的检测已成为亟待解决的重要任务之一。在阐述便携式弯沉仪(PFWD)的基本原理基础上,并结合其在土石填料检测中的动态参数,建立了不同类型的土石混填材料的PFWD动态测试参数与压实度参数(密度)的BP神经网络预测模型,实际数据表明该方法能够满足压实质量的快速检测。 展开更多

关键词 便携式落锤弯沉仪(Pfwd) 压实度 土石填料 BP神经网络

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落锤式弯沉仪在道路施工质量控制中的应用 被引量：16

4

作者 刘建华 乐金朝 +1 位作者 王复明 李强 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2002年第2期47-50,共4页

落锤式弯沉仪 (FWD)是目前国际上最先进的路面弯沉检测设备 ,利用FWD检测弯沉盆数据能够反算路面结构层的模量 ,进而对路面状况作出评价 .在分析了FWD与传统弯沉检测设备贝克曼梁相比所具有的优越性和二者的线性相关性的基础上 ,利用基... 落锤式弯沉仪 (FWD)是目前国际上最先进的路面弯沉检测设备 ,利用FWD检测弯沉盆数据能够反算路面结构层的模量 ,进而对路面状况作出评价 .在分析了FWD与传统弯沉检测设备贝克曼梁相比所具有的优越性和二者的线性相关性的基础上 ,利用基于系统识别原理的模量反算软件SIDMOD ,结合具体工程实际 ,探讨了通过FWD弯沉检测进行道路施工质量控制的应用技术 .实践表明 ,在道路施工期间 ,FWD弯沉检测技术结合路面结构层模量反算理论能够真实地反映道路实际施工质量 。 展开更多

关键词 施工质量 落锤式弯沉仪 贝克曼梁 弯沉盆 模量 反算 质量控制 道路工程

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落锤式弯沉仪应用于混凝土道面结构状况的评定 被引量：10

5

作者 唐伯明 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1992年第5期17-23,共7页

本文以落锤式弯沉仪为工具,实测弯沉盆数据为依据,相应的理论分析为基础,对混凝土道面结构状况的评定进行了较系统的研究。结果表明,利用落锤式弯沉仪实测弯沉盆,可方便地评定混凝土道面的地基模量,接缝的传荷能力及混凝土道面板下地基... 本文以落锤式弯沉仪为工具,实测弯沉盆数据为依据,相应的理论分析为基础,对混凝土道面结构状况的评定进行了较系统的研究。结果表明,利用落锤式弯沉仪实测弯沉盆,可方便地评定混凝土道面的地基模量,接缝的传荷能力及混凝土道面板下地基脱空状况的检测。 展开更多

关键词 混凝土路面 落锤式弯沉仪 结构

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基于便携式落锤动力弯沉的路基弯沉预测模型 被引量：9

6

作者 孙璐 王登忠 张惠民 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期970-974,共5页

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... 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. 展开更多

关键词 弯沉 携式落锤弯沉仪 贝克曼梁 神经网络

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沥青路面结构弯沉检测方法的对比研究

7

作者 薄韬 《林业科技情报》 2025年第2期191-193,共3页

为确定适用于评价沥青路面结构弯沉的合理检测方法,依托某足尺路面结构试验场,选择4组路面结构、在4个不同月份,开展了贝克曼梁(BB)、落锤式弯沉仪(FWD)、自动弯沉仪和激光弯沉仪等弯沉检测,对各个方法的检测结果、变异性、自相关性等... 为确定适用于评价沥青路面结构弯沉的合理检测方法,依托某足尺路面结构试验场,选择4组路面结构、在4个不同月份,开展了贝克曼梁(BB)、落锤式弯沉仪(FWD)、自动弯沉仪和激光弯沉仪等弯沉检测,对各个方法的检测结果、变异性、自相关性等进行了系统分析。结果发现,不同类型路面结构的弯沉变化规律存在显著差异;落锤式弯沉仪(FWD)弯沉检测的变异系数最小、相关系数最高、可靠性最好,推荐采用该方法作为沥青路面结构弯沉检测的评价方法。 展开更多

关键词 沥青路面 结构弯沉 落锤式弯沉仪 可靠性

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基于粒子群算法和弯沉盆特征参数的路基模量反演方法

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作者 刘国强 李坤 +3 位作者 张久鹏 陈坤 栾英成 赵永利 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期1044-1052,共9页

为了提高反演精度和效率,将常用的弯沉盆匹配法和规律法相结合,提出一种基于弯沉盆特征参数匹配的路基模量反演方法。首先对现有的弯沉盆特征参数进行总结,并分析了各参数随路基模量变化的敏感性,从中筛选出与路基模量关联性较强的特征... 为了提高反演精度和效率,将常用的弯沉盆匹配法和规律法相结合,提出一种基于弯沉盆特征参数匹配的路基模量反演方法。首先对现有的弯沉盆特征参数进行总结,并分析了各参数随路基模量变化的敏感性,从中筛选出与路基模量关联性较强的特征参数;接着,定义目标函数,编制了基于粒子群算法的弯沉盆特征参数匹配的路基模量反演程序,并分别开展反演方法稳定性分析、不同反演方法的对比以及试验路实测数据的验证。结果表明,弯沉盆特征参数d9、I8和S7与路基模量的关联性强于其他参数。所提方法对不同的沥青路面结构模量均可反演计算,反演结果的误差小于2%,变异系数小于0.5%,具有较高的精度与稳定性。与常用的惰性点法相比,所提方法精度略高,且操作更为简单;与弯沉盆匹配法相比,速度更快。 展开更多

关键词 路基模量反算 弯沉盆特征参数 粒子群算法 沥青路面 落锤式弯沉仪

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东京羽田机场道面FWD实测弯沉的温度特性分析 被引量：4

9

作者 唐伯明 八谷好高 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 1995年第1期40-45,共6页

本文依据东京羽田机场道面近4年来的FWD实测弯沉数据,统计分析了道面温度状况对弯沉盆的影响性质,给出了沥青道面弯沉值的温度修正关系.同时,对该机场停机坪试验段水泥混凝土道面板边、板角弯沉及接缝传荷能力的若干温度特性亦进行了分析.

关键词 沥青路面 机场 弯沉 温度 落锤式弯沉仪

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基于FWD动态弯沉盆的旧混凝土板共振碎石化基层沥青加铺结构模量反算 被引量：15

10

作者 李盛 许路凯 +1 位作者 马永波 程小亮 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2277-2288,共12页

采用落锤式弯沉仪(FWD)测得旧混凝土板共振碎石化基层沥青加铺结构弯沉盆弯沉值,利用ABAQUS有限元软件子程序对沥青层温度场进行模拟,并利用SIDMOD程序和EVERCALC程序对旧混凝土板共振碎石化基层沥青加铺结构模量进行反算分析。研究结... 采用落锤式弯沉仪(FWD)测得旧混凝土板共振碎石化基层沥青加铺结构弯沉盆弯沉值,利用ABAQUS有限元软件子程序对沥青层温度场进行模拟,并利用SIDMOD程序和EVERCALC程序对旧混凝土板共振碎石化基层沥青加铺结构模量进行反算分析。研究结果表明:通过温度场有限元模型模拟得到的沥青层不同深度处的温度与实测温度相比较,最大相对差为4.7%;SIDMOD和EVERCALC这2种程序对旧混凝土板共振碎石化基层沥青加铺结构的模量反算结果显示出良好的一致性;与设置刚性下卧层相比,不设刚性下卧层时,沥青层和土基这2层的模量均偏大,而中间层的模量偏小,其原因是共振碎石机械在工作时除了对旧水泥混凝板产生作用外,对水稳碎石层和土基均存在不同程度的扰动和结构破坏现象;没有设置刚性下卧层使土基模量偏高。 展开更多

关键词 道路工程 共振碎石化 落锤式弯沉仪 温度场 模量反算

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动态弯沉盆几何特性分析 被引量：17

11

作者 王旭东 郭大进 邓学钧 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1999年第5期115-120,共6页

落锤式弯沉仪（ Ｆ Ｗ Ｄ） 测定的动态弯沉盆中包含着丰富的路面结构的强度信息，本文从弯沉盆的几何特性的角度进行了分析研究，一方面通过几何指标来衡量路面结构的强度，另一方面通过对弯沉盆几何形状的分析为模量反算提供信息．

关键词 落锤工弯沉仪 弯沉盆 路面结构 几何特性 强度

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旧水泥混凝土路面弯沉测试的若干问题研究 被引量：10

12

作者 李盛 陈尚武 +1 位作者 刘朝晖 展宏图 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期4713-4718,共6页

针对旧水泥混凝土路面现行弯沉测试方法存在的不足,提出旧水泥混凝土路面弯沉测试的改进措施。研究弯沉测试的合理温度,测试实体工程板角、板中、接缝边缘的弯沉。研究结果表明:为减少温度梯度对弯沉测试结果的影响,建议在冬季进行弯沉... 针对旧水泥混凝土路面现行弯沉测试方法存在的不足,提出旧水泥混凝土路面弯沉测试的改进措施。研究弯沉测试的合理温度,测试实体工程板角、板中、接缝边缘的弯沉。研究结果表明:为减少温度梯度对弯沉测试结果的影响,建议在冬季进行弯沉测试,接缝传荷能力的测试尽量避开中午时段,而板中弯沉则在6:00左右进行测试;旧水泥混凝土路面弯沉最大值在板角的出现比例最大,落锤式弯沉仪(FWD)和贝克曼梁(BB)弯沉法动静弯沉测试结果有较好的线性相关性,采用BB弯沉法测定的板角平均弯沉为0.200 mm时需进行压浆处理。 展开更多

关键词 道路工程 旧水泥混凝土路面 落锤式弯沉仪 贝克曼梁 温度梯度 弯沉测试

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基于弯沉指数的水泥混凝土路面板角脱空识别 被引量：27

13

作者 赵军 唐伯明 +1 位作者 谈至明 蒙华 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期335-339,共5页

采用弹性地基板模型,分析了落锤式动态弯沉仪(FWD)荷载作用下水泥混凝土路面的弯沉规律,回归得到了板角脱空范围与地基类型、地基板相对刚度半径、路面板弯沉指数(FWD荷载作用于板角和板中时的荷载中心点弯沉之比)以及邻板传荷能力之间... 采用弹性地基板模型,分析了落锤式动态弯沉仪(FWD)荷载作用下水泥混凝土路面的弯沉规律,回归得到了板角脱空范围与地基类型、地基板相对刚度半径、路面板弯沉指数(FWD荷载作用于板角和板中时的荷载中心点弯沉之比)以及邻板传荷能力之间近似关系式.建立了通过板角和板中的FWD实测弯沉盆数据,对比理论计算结果判别水泥混凝土路面板角脱空状况的方法. 展开更多

关键词 水泥混凝土路面 板角脱空 弯沉指数 落锤式动态弯沉仪试验

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刚柔复合路面结构弯沉盆形态分析 被引量：6

14

作者 侯芸 毛菊良 郭忠印 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期193-198,共6页

在建立了刚柔复合路面结构模型的基础上,应用三维有限元动力学的基本方法,对动载FWD(falling weight deflectometer,落锤式弯沉仪)作用下刚柔复合路面结构路表面的弯沉盆的形态进行了分析.探讨了各层模量、厚度、脱空以及土工织物对弯... 在建立了刚柔复合路面结构模型的基础上,应用三维有限元动力学的基本方法,对动载FWD(falling weight deflectometer,落锤式弯沉仪)作用下刚柔复合路面结构路表面的弯沉盆的形态进行了分析.探讨了各层模量、厚度、脱空以及土工织物对弯沉盆形态的影响,总结了不同情况下弯沉盆形态的变化,并提出了根据弯沉盆形态判别路面结构参数的思路. 展开更多

关键词 刚柔复合路面 弯沉盆形态 三维有限元 落锤式弯沉仪荷载 动态弯沉

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道路动态弯沉计算因子测量不确定度分析 被引量：5

15

作者 窦光武 苗娜 +1 位作者 刘璐 张冰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2020年第10期1273-1278,共6页

弯沉计算因子是衡量落锤式弯沉仪(FWD)弯沉测试准确性的重要技术指标。为解决弯沉计算因子的不确定度评定方法问题,通过确定弯沉计算因子的定义,建立测量模型,确定了标准弯沉传感器、FWD测量重复性以及线性拟合模型3个主要不确定度分量... 弯沉计算因子是衡量落锤式弯沉仪(FWD)弯沉测试准确性的重要技术指标。为解决弯沉计算因子的不确定度评定方法问题,通过确定弯沉计算因子的定义,建立测量模型,确定了标准弯沉传感器、FWD测量重复性以及线性拟合模型3个主要不确定度分量,提出了校准环境的地基弯沉及环境条件要求。经试验验证,一台性能稳定的落锤式弯沉仪,其弯沉计算因子的扩展不确定度一般在1.0%~3.0%之间,其中线性拟合斜率是弯沉计算因子测量不确定度的主要影响因素。 展开更多

关键词 计量学 弯沉计算因子 落锤式弯沉仪 测量不确定度 线性拟合斜率

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应用弯沉盆反算土基回弹模量 被引量：3

16

作者 杨国良 王端宜 张肖宁 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期137-141,共5页

为准确反算土基回弹模量,利用层状弹性体系理论和冲击荷载沿路面结构下传扩散的特点,建立了路表变形响应与模量反算模型.通过层状弹性体系计算程序计算路表弯沉值,构建结构层参数与路表弯沉值之间一一对应的数据库,并基于此数据库建立... 为准确反算土基回弹模量,利用层状弹性体系理论和冲击荷载沿路面结构下传扩散的特点,建立了路表变形响应与模量反算模型.通过层状弹性体系计算程序计算路表弯沉值,构建结构层参数与路表弯沉值之间一一对应的数据库,并基于此数据库建立了由路表弯沉盆反算土基回弹模量的回归模型.理论弯沉盆和实测弯沉盆反算的算例分析表明:计算结果与国内外一些著名的反算程序差异不大.距离荷载中心较远位置处的路表变形响应只受到土基的影响. 展开更多

关键词 弯沉盆 土基回弹模量反算 层状弹性体系理论 落锤式弯沉仪

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智能路面弯沉检测系统的设计与研究 被引量：3

17

作者 陈显龙 万勇 裴向宇 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2010年第7期27-29,共3页

将3G通信技术、GPS技术、落锤式弯沉仪路面检测技术相结合,实现了路面弯沉的快速检测和定位,同时对路面检测的各种数据进行实时动态管理与分析研究,构成路面智能弯沉检测系统。通过该系统的研究与设计,可为将来建立集路面弯沉、车辙和... 将3G通信技术、GPS技术、落锤式弯沉仪路面检测技术相结合,实现了路面弯沉的快速检测和定位,同时对路面检测的各种数据进行实时动态管理与分析研究,构成路面智能弯沉检测系统。通过该系统的研究与设计,可为将来建立集路面弯沉、车辙和平整度等多种路面数据于一体的路面质量综合评价系统打下基础,从而真正实现多数据源的智能路面检测系统,为道路科学养护提供智能分析与应用。 展开更多

关键词 落锤式弯沉仪 GPS 3G通信技术 路面巡检 GIS

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基于有限元分析的弯沉盆惰性点理论研究 被引量：2

18

作者 阳恩慧 邱延峻 蒋鑫 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第2期232-235,267,共5页

采用有限元程序ABAQUS分别计算静载和动载作用下沥青路面的FWD理论弯沉盆,寻找理论弯沉盆中的惰性点,并与基于弹性层状体系理论计算回归公式得到的惰性点进行比较。结果表明路面结构的动、静荷载反应有明显的差别.如忽略动荷载和底基层... 采用有限元程序ABAQUS分别计算静载和动载作用下沥青路面的FWD理论弯沉盆,寻找理论弯沉盆中的惰性点,并与基于弹性层状体系理论计算回归公式得到的惰性点进行比较。结果表明路面结构的动、静荷载反应有明显的差别.如忽略动荷载和底基层的影响,则反算结果误差很大,不能满足工程要求。 展开更多

关键词 有限元 沥青路面 落锤式弯沉仪 惰性点

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基于两点路表弯沉反算土基回弹模量的研究(英文)

19

作者 杨国良 吴旷怀 《科学技术与工程》 2008年第17期4895-4900,共6页

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... 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。 展开更多

关键词 两点路表弯沉 反算 土基回弹模量 层状弹性理论 落锤式弯沉仪

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沥青路面结构的动态效应对验收弯沉值的影响 被引量：4

20

作者 付国志 韦金城 +1 位作者 赵延庆 李强 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期90-96,共7页

采用谱单元法计算了典型沥青路面结构的动态弯沉,并与层状弹性体系理论所得的静态弯沉进行了对比;针对5种实际工程路段,分别按动、静态方法和2017版规范方法计算验收弯沉值,并与实测弯沉进行对比分析。结果表明:FWD荷载作用下,路面结构... 采用谱单元法计算了典型沥青路面结构的动态弯沉,并与层状弹性体系理论所得的静态弯沉进行了对比;针对5种实际工程路段,分别按动、静态方法和2017版规范方法计算验收弯沉值,并与实测弯沉进行对比分析。结果表明:FWD荷载作用下,路面结构的静态弯沉均大于动态弯沉,沥青层厚度越大、土基模量越小、距荷载中心距离越远,二者相差越大,动态效应越显著;忽略FWD荷载引起的动态效应会导致验收弯沉值偏大,2017版规范所得的静态验收弯沉值可为实测弯沉的近4倍,这在一定程度上放宽了验收标准;动态方法所得弯沉仅为实测弯沉的1.5倍左右,采用动态方法对沥青路面结构进行验收,更能有效控制路面施工质量;2017版规范中用于协调理论弯沉和实测弯沉差异的土基模量调整系数并未起到有效作用,反而加大了二者的差异,其合理性还有待商榷。 展开更多

关键词 道路工程 落锤式弯沉仪 验收弯沉值 动态效应

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