[发明专利]基于加速加载试验的路面结构服役行为对比试验方法

说明书

本发明提供一种基于加速加载试验的路面结构服役行为对比试验方法，属于路面加速加载技术领域。该方法包括直道加速加载装置加载工况的确定、环道加速加载装置加载工况的确定、两种实验装置下路面结构服役行为的对比、室内试验与足尺路面试验对比。本发明提供了直道加速加载装置和环道加速加载装置两种装置的对比试验方法，利用两种装置下路面结构服役行为的比较，可以提高加速加载试验与真实路面的结构服役行为的相关性，提高加速加载实验的可靠性，利用室内车辙试验与足尺路面试验对比，可以分析尺寸效应和边界条件对沥青路面加速加载试验的影响，可以建立室内试验与足尺路面试验联系。

技术领域

本发明涉及路面加速加载技术领域，特别是指一种基于加速加载试验的路面结构服役行为对比试验方法。

背景技术

在经济技术发展迅猛的今天，基础设施的建设也是极其重要的一部分。我国每年都在公路交通上投入大量的资金，用来公路的建设和维护。路面的损伤机理和解决方案的相关研究显得格外重要。

现有的路面相关研究方法主要有计算机模拟、模型试验、实验室试验、真实路面试验和足尺路面加速加载试验等，其中计算机模拟、模型试验、实验室试验得到的结果与真实路面的服役行为存在差异。真实路面试验与路面服役行为一致，但试验周期长，所需经费大。足尺路面加速加载试验与真实路面的服役行为有所不同，但其周期短，花费少，是性价比较高的一种方法。

为了提高足尺路面加速加载试验与真实路面的结构服役行为的相关性，本发明提供了一种基于加速加载试验的路面结构服役行为对比试验方法，利用两种装置下路面结构服役行为的比较，可以提高加速加载实验的可靠性，利用室内车辙试验与足尺路面试验对比，可以分析尺寸效应和边界条件对沥青路面加速加载试验的影响，可以建立室内车辙试验与足尺路面试验的联系。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于加速加载试验的路面结构服役行为对比试验方法，利用两种装置下路面结构服役行为的比较，可以提高加速加载试验与真实路面的结构服役行为的相关性，提高加速加载实验的可靠性。

该方法使用的装置包括环道加速加载装置、环道加速加载路面、直道加速加载装置、直道加速加载路面，具体实验方法包括直道加速加载装置加载工况的确定、环道加速加载装置加载工况的确定、两种实验装置下路面结构服役行为的对比、室内试验与足尺路面试验对比。

该方法具体包括步骤如下：

S1：在轴载5t，速度20km/h，温度为自然环境温度条件下，用直道加速加载装置、环道加速加载装置、车辙仪对路面进行10万次加载，车辙仪按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》进行室内路面材料车辙试验，每隔1万次测量路面车辙深度H和宽度L，绘制车辙深度H与加载次数的关系，比较关系图中车辙深度的曲线的形状和位置关系，比较三种加载方式下路面车辙形成速率的关系；计算10万次加载后车辙深度与宽度的比例A1、A2、A3，其中，A1为直道加速加载装置测得结果，A2为环道加速加载装置测得结果，A3为车辙仪测得结果；通过比较直道路面在混凝土墙边界的约束下A1与环道无边界约束下A2的关系，比较有无边界对沥青路面加速加载形成车辙时的影响大小，通过比较环道路面A2和车辙仪A3的关系，比较尺寸效应对室内车辙试验与足尺路面加速加载试验形成车辙时的影响大小；

S2：在轴载5t，速度20km/h，温度、降雨、光照均为自然环境条件，直道加速加载装置在1Hz、环道加速加载装置在0.025Hz的加载频率的工况下运行5min，获取路面的横向、竖向、纵向这三向应变数据，通过比较三向应变数据的峰值大小、波峰形状、周期性的异同，比较路面在直道高频加载与环道低频加载条件下服役行为的异同；

S3：在轴载5t，速度20km/h，降雨、光照均为自然环境条件，直道加速加载装置分别在-15℃、0℃、15℃、30℃、45℃、60℃，环道加速加载装置在自然大气温度的工况下运行5min，获取路面的横向、竖向、纵向这三向应变数据，通过比较三向应变数据的峰值大小、波峰形状、周期性的异同，比较路面在直道控温加载与环道自然大气温度条件下服役行为的异同；