[发明专利]一种沥青路面沥青层现场模量主曲线的建立方法

说明书

本发明实施例公开了一种沥青路面沥青层现场模量主曲线的建立方法，所述建立方法为：在沥青路面沥青层底部埋设横向应变传感器与纵向应变传感器，检测沥青路面沥青层底部在不同加载工况下的横向应变与纵向应变，根据测得的横向应变和纵向应变计算得到不同加载速度对应的路面的等效加载频率，利用abaqus有限元软件反算得到各沥青层不同加载工况下的现场模量，根据反算结果建立现场模量主曲线，并利用验证数据对现场模量主曲线进行验证，偏差小于20％，证明建立的现场模量主曲线为有效数据。本发明解决现有沥青路面沥青层受力关系不清晰导致沥青路面设计没有指导数据的问题。

技术领域

本发明实施例涉及道路工程领域，具体涉及一种沥青路面沥青层现场模量主曲线的建立方法。

背景技术

现阶段，我国高等级公路路面材料主要为沥青混合料，部分混凝土桥梁与钢桥的铺面材料也为沥青混合料。沥青混合料是一种典型的粘弹性材料，其力学特性受加载温度、加载速度的影响，因此，需要充分考虑不同加载状况对沥青路面的受力状态的影响。在道路工程领域，通常利用模量主曲线的方式来表征沥青混合料的粘弹性力学性质。但现阶段研究仅仅利用室内小尺寸试验来建立沥青混合料的室内模量主曲线，而尚未有确定沥青路面沥青层现场模量主曲线的研究与方法。室内小尺寸试验中沥青混合料的受力状态与现场沥青混合料相比有明显不同，这种受力状态的不同会导致室内模量主曲线不能准确的反映现场沥青路面沥青层的实际状态。因此，迫切需要一种方法来建立沥青层现场模量主曲线，以便准确的反映现场沥青路面沥青层的实际受力状态，为沥青路面的设计提供指导。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种沥青路面沥青层现场模量主曲线的建立方法，以解决现有沥青路面沥青层受力关系不清晰导致沥青路面铺设没有指导数据的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

根据本发明实施例公开了一种沥青路面沥青层现场模量主曲线的建立方法，所述建立方法为：在沥青路面沥青层底部埋设横向应变传感器与纵向应变传感器，检测沥青路面沥青层底部在不同加载工况下的横向应变与纵向应变，根据测得的横向应变和纵向应变波形计算得到不同加载速度对应的路面的等效加载频率，利用abaqus有限元软件反算得到各沥青路面沥青层不同加载工况下的现场模量，根据反算结果建立现场模量主曲线，并利用验证数据对现场模量主曲线进行验证，偏差小于20％，证明建立的现场模量主曲线为有效数据。

进一步地，在沥青路面沥青层底部埋设横向应变传感器与纵向应变传感器，一层沥青层，在该沥青层底部及沥青层中间埋设横向应变传感器与纵向应变传感器；两层沥青层，则在两层沥青层底部埋设横向应变传感器与纵向应变传感器；三层及以上沥青层，则在第一层沥青层底部及最后一层沥青层底部埋设横向应变传感器与纵向应变传感器，共检测得到两个沥青层深度处横向与纵向共四种应变。对于以上埋设位置，每层应至少包括两个平行的横向位移传感器与两个平行的纵向位移传感器。

进一步地，在不同的沥青层温度下，利用标准弯沉加载车在不同的行车速度下对路面沥青层进行加载，并利用应变采集仪实时采集应变数据，得到不同加载工况下的沥青层底应变，至少需要包括三种不同的沥青层温度与三种不同的加载车速度，且加载过程中保证加载车的后轮行驶过传感器正上方，应变采集仪的采样频率不小于100Hz。

进一步地，根据不同加载工况下的应变实测结果计算不同加载速度对应的路面等效加载频率。首先根据不同加载工况下应变波形计算其对应的响应总时间，使用±5微应变的阈值线确定应变响应时间的起点，并取应变曲线的前半段时间的二倍作为响应总时间，将响应总时间取其倒数作为对应的沥青层等效加载频率。按照该方法计算得到不同温度、不同加载车速度下横向与纵向应变对应的等效加载频率，利用公式(1)拟合等效加载频率数据，得到加载车速度与等效加载频率之前的关系。拟合得到公式(1)，可将不同加载车行驶速度数据转化为等效加载频率数据。

f＝a*v (1)

式中，f为等效加载频率，v为加载车行驶速度。