[发明专利]一种直线道路温度场加速试验方法

说明书

本发明涉及道路监测技术领域，提供了一种直线道路温度场加速试验方法，包括确定待评价道路的试验加载频次；对待评价道路所在区域的环境温度进行拟合，得到地域环境温度谱；并根据所述地域环境温度谱确定高温、低温作用时间占比；通过WLF方程计算作用温度场加速倍率；根据所述温度场加速倍率确定所述待评价道路的加载周期；根据所述试验加载频次、所述加载周期及所述高温、低温作用时间占比，确定加载方案，实现温度场加速加载。本发明适用于对直线道路温度场加速加载寿命的预测，极大的减小了试验周期，更加贴近实际加速作用机理，符合自然状态温度长期作用下道路性能的加速规律。进一步提高了道路寿命服役评价的预测准确度。

技术领域

本发明涉及道路监测技术领域，特别涉及一种直线道路温度场加速试验方法。

背景技术

温度对道路作用的长期作用严重影响着道路的服役安全性能：

1.沥青及沥青混合料的路用性能受温度的影响很大,在夏季高温季节,沥青路面主要产生车辙病害,冬季低温季节则由于气温骤降及反复降温而产生温缩裂缝。长期作用下导致疲劳失效。

2.气温对沥青路面影响的另一方面还表现在土基强度的变化。零度以下的水使得道路土基体积增大而发生冻胀现象，春季溶解时积聚在路基上层的水分无法及时排出使得土基含水量增加、强度降低,导致路基路面结构产生较大变形甚至翻浆。

3.道路结构温度场随当地气温和太阳辐射强度的变化而变化。太阳辐射中的紫外光照长期作用导致沥青材料老化，从而对道路材料的动稳定度产生巨大影响。

传统的道路加速加载试验方法，仅考虑的道路载荷量及加载频次，加速试验装置常常为开露的设施，无法完成温度场加速模拟，也就无法更加真实的模拟实际环境中道路长期年限的作用。因此无法正确的评估道路在实际使用环境中时的寿命。

发明内容

本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种直线道路温度场加速试验方法。

本发明采用直线加速加载试验装置，用于模拟特殊地域环境下不同载荷类型、不同材料和不同结构的加速加载的半轴试验。试验模拟真实条件，短期试验可以得到长期规律，应用于对不同路面类型、不同荷载类型、不同路用材料的比较，或者对路面响应和材料状况模型的验证。从而提高道路设计、施工、使用、养护等技术，为制定相关的技术规范提供依据。

直线加速加载试验装置可以在加载空间内模拟温度、降雨、紫外光照、地下水等环境因素对路面的影响，通过轨道在两个直线试验道间进行平移，满足交替加载试验。

本发明的技术方案如下：

一种直线道路温度场加速试验方法，该方法包括：

确定待评价道路的试验加载频次；

对待评价道路所在区域的环境温度进行拟合，得到地域环境温度谱；并根据所述地域环境温度谱确定高温、低温作用时间占比；

通过WLF方程计算温度场加速倍率，；根据所述温度场加速倍率确定所述待评价道路的加载周期；

根据所述试验加载频次、所述加载周期及所述高温、低温作用时间占比，确定加载方案，实现温度场加速加载。

进一步的，具体包括如下步骤：

步骤一、确定待评价道路的试验加载频次：针对待评估道路的设计规范及日平均车流量计算总流量，并通过不同的重载增益系数预估使用年限计算所述试验加载总频次C_road；

步骤二、收集待评价道路所在地区日气温变化数据，将日最高气温曲线及日最低气温曲线分别拟合得出周期变化曲线，从而确定温度环境谱；计算高温时间段占比a％，及低温时间段占比b％，并将加载总频次C_road分配给高温与低温阶段，即C_a，C_b；