[碩士]由平整度預(yù)估路面剩余壽命

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　　[碩士]由平整度預(yù)估路面剩余壽命　　學(xué)科專(zhuān)業(yè)：道路與鐵路工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：重慶交通大學(xué)　　學(xué)位年度：2006　　路面平整度是度量路面行使質(zhì)量的一項(xiàng)主要性能指標(biāo)。路面在使用過(guò)程中，由于路面不平整度的激勵(lì)，外界自然因素的影響及車(chē)輛—路面系統(tǒng)的共同作用，產(chǎn)生振動(dòng)荷載，從而直接影響路面損壞、交通安全、車(chē)輛磨損、行車(chē)速度及行車(chē)經(jīng)濟(jì)性等等，其中產(chǎn)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(dòng)荷載的產(chǎn)生(因此，在車(chē)輛結(jié)構(gòu)確定時(shí)，路面平整度與車(chē)輛振動(dòng)荷載是一種藕合關(guān)系)，最終使路面行使質(zhì)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(guān)系，研究平整度和動(dòng)荷載隨時(shí)間的變化情況，并參照臨界可使用狀態(tài)路面行駛質(zhì)量指數(shù)，預(yù)估路面可使用壽命?！　? 本論文的研究是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，涉及多方面內(nèi)容:通過(guò)理論分析和參考實(shí)測(cè)資料，建立了正弦函數(shù)波形路面模型，并確定模型的波長(zhǎng)和振幅;借鑒車(chē)輛研究部門(mén)的理論分析，建立考慮左右激勵(lì)相位差的四自由度車(chē)輛模型，通過(guò)多自由度系統(tǒng)復(fù)模態(tài)理論，求算振動(dòng)荷載(精確到具有一定公差的特定點(diǎn));參照修正殼牌永久變形理論，計(jì)算動(dòng)荷載下的路面永久變形(精確到具有一定公差的特定點(diǎn));由計(jì)算的永久變形值，計(jì)算變形后路面平整度，再經(jīng)正弦函數(shù)理論，計(jì)算變化后平整度的波形路面振幅和頻率;由計(jì)算后的波形函數(shù)形式，求算動(dòng)荷載和永久變形值，并再次計(jì)算變形后平整度和波形路面振幅和頻率，以此循環(huán)計(jì)算;由t年后的計(jì)算平整度，與由臨界行使質(zhì)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(guò)以上的理論分析與實(shí)際計(jì)算，得出了動(dòng)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(zhǎng)、振幅、激勵(lì)相位差等有關(guān)系，因此可對(duì)瀝青路面設(shè)計(jì)和研究提供參考;在永久變形基礎(chǔ)上得出路面振幅和平整度標(biāo)準(zhǔn)差變化趨勢(shì)，由此得出路面質(zhì)量較差的點(diǎn)較之較好的點(diǎn)更能影響路面的使用壽命，并提出路面養(yǎng)護(hù)的綜合考慮，全面規(guī)劃，精心養(yǎng)護(hù)，絕不可疏忽某點(diǎn)某段路面的損壞;采用Matlab和vc++等編程語(yǔ)言，最終形成一套預(yù)估路面使用壽命軟件，為道路檢測(cè)和管理部門(mén)提供實(shí)際應(yīng)用?！　? 本論文分析和計(jì)算中采用的檢測(cè)資料，均是西寶高速公路K33一K42路段右車(chē)道的平整度檢測(cè)資料，在理論分析中考慮了氣候、路面結(jié)構(gòu)及材料等差異，并對(duì)Shell永久變形理論進(jìn)行了一定的修正，同時(shí)經(jīng)過(guò)對(duì)比分析，對(duì)每千米路段和K33一K42路段的平整度和振幅值進(jìn)行聯(lián)系，因此，不僅適用于每千米路段的分析，也適用于對(duì)選定路段的分析，對(duì)其他地區(qū)公路的維修養(yǎng)護(hù)及評(píng)估也有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。

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