基于FWD的水泥混凝土路面板底脱空检测技术研究

为了明确落锤式弯沉仪(FWD)检测水泥混凝土路面板底脱空的测试方法和判定标准,基于水泥混凝土路面板底脱空形成机理,对FWD检测水泥混凝土路面板底脱空的基本原理、测点布置要求、脱空判定方法及标准进行了研究分析,提出了在现场检测时应确保测点位置干净整洁并施加恒定荷载以及选择在板块上、下表面温差较小时段检测等要求。根据工程案例以及FWD检测结果验证可知,当水泥混凝土板块板边中点弯沉值与板中弯沉值的比值大于2或板角弯沉值与板中弯沉值的比值大于3时,应综合判定该水泥混凝土板块存在脱空病害。

FWD荷载作用下刚性路面弯沉的动力响应分析

对于Kelvin地基上的混凝土板,利用有限元软件ANSYS,建立了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下刚性路面的瞬态动力分析模型。通过改变地基阻尼系数和混凝土面板材料阻尼系数,研究路表弯沉的动力响应特征。探讨了在不同的荷载频率作用下,路面弯沉峰值的变化规律,得出了刚性路面结构的临界频率。结果表明,阻尼系数越大,弯沉的峰值越小,而且路面阻尼较路基阻尼对弯沉峰值延迟效应更为明显;当加载频率高于临界频率时,随着频率值的增大,弯沉峰值逐渐减小;当加载频率低于临界频率时,随着频率值的增大,弯沉峰值逐渐增大,最后趋近于静力荷载作用下的弯沉值。

基于落锤式弯沉仪(FWD)动态数据的路面模量反演方法

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。

FWD与BB工作性能对比及其测试数据相关性研究

针对目前道路检测领域落锤式弯沉仪(FWD)与贝克曼梁(BB)共存的现状,对两种设备的工作性能如测试稳定性及对行车荷载的模拟能力进行了对比分析.在国内外相关研究文献的基础上,对落锤式弯沉仪(FWD)与贝克曼梁(BB)两种不同性质弯沉仪测试弯沉数据间的相关性进行了研究,并利用实测弯沉数据对两者间的转换关系进行了对比验证.结果表明:相对贝克曼梁,落锤式弯沉仪稳定性高,且能较好的模拟行车荷载;两者间测试数据存在一定的相关性,但受试验路段结构及地域条件影响较大.

GPR与FWD在旧路性能综合评价中的应用

探地雷达(GPR)能够检测高速公路基层、底基层和路基的病害;落锤式弯沉仪(FWD)可以检测路面弯沉,并且可基于实测的弯沉盆反演出路面各结构层模量,从而对结构层的承载能力作出评价。综合应用这两种先进的无损检测技术对旧路性能进行全面评价,可为科学制定养护方案,降低工程投资提供可靠的依据。

基于FWD检测数据确定刚性路面板脱空范围

对于Winkler地基上的混凝土板,利用Ansys建立了落锤式弯沉仪(FWD)荷载作用下刚性路面的分析模型。在不同的工况作用下,计算脱空刚性路面板表面的挠度,根据路面弯沉值的变化趋势,得出了刚性路面弯沉盆形状系数iβ的变化规律,研究对刚性路面结构在FWD荷载作用下确定脱空范围具有一定的理论意义和工程应用价值。

基于FWD荷载分布系数直解路面结构层模量

利用FWD实测弯沉盆数据反算路面结构层的模量是十分复杂的问题。本文探讨如何利用FWD荷载应力分布系数直接求解路面结构层模量的方法 ,并给出双层体系的详细解法。实践工程应用表明 ,该方法不仅具有快速、简便、高效的特点 ,而且无需专门的计算软件和反算技术 。

FWD弯沉的概率分布

使用落锤式弯沉仪采集了沥青路面基层及面层大量弯沉数据。利用拟合优度的x2检验与峰度、偏度检验拒绝了弯沉分布的正态假设。该结论将引发对规范中弯沉代表值求解方法的思考。

FWD作用下沥青路面动态弯沉数值分析

在有限元原理的基础上,建立了沥青路面动力特性模型,并通过与实测数据进行对比分析验证所建模型的精度,研究了在FWD作用下路面厚度、模量、加载速度对路面动态弯沉的影响.研究结果有助于根据路面结构的动力特点进行路基路面结构设计,同时对分析路面损坏的原因及采取何种预防措施提供参考及依据.

基于FWD检测结果旧路地基脱空状况的模糊评定

总结了利用FWD检测旧路基层脱空的方法,分析其各自的优缺点。在此基础上优化评价方法,引入模糊思想,提出一种新的地基脱空评价方法—模糊评定法,详细介绍模糊评定模型的建立方法和过程,并结合G325国道粤境开平段路面大修改善工程,探讨利用FWD检测结果现场模糊评定旧混凝土路面地基的脱空状态。工程实践表明,该方法取得了很好的实用效果,有效地指导了路面大修施工。

基于FWD的沥青路面结构单层模量反算研究

利用矩阵传递法推算了FWD动荷载作用下沥青路面层状弹性体系单层模量的反算公式,并编制了计算程序来反算单层的模量,可用于分析和评估路面单层的承载能力.利用计算程序,对某工程项目的基层测得的FWD弯沉数据进行了反算,与材料的室内试验数据进行比较,结果显示反算数据与试验数据基本吻合,验证了反算模型的可用性.

FWD路面弯沉数据筛选方法

依托新疆某沥青路段基层FWD弯沉数据,采用拉依达法、肖维纳特法、格拉布斯法以及残差剔除法进行数据筛选,进而建立与贝克曼梁弯沉数据LB的线性回归关系.研究结果显示:在满足JTG D50—2006《公路沥青路面设计规范》的前提下,经1S+残差剔除法综合处理后的基层FWD弯沉数据LFWD与LB相关系数R值达到0.957,比采用其他数据处理方法的相关性更高.然后,将改进的1S+残差剔除法用于沥青面层LFWD的筛选,建立与LB的线性回归关系,LFWD与LB相关系数R值达到0.975,满足规范要求.1S+残差剔除法综合运用拉依达法和残差剔除法,1S+残差剔除法能够更加有效地剔除线性无关的离散点,可用于数据量较大的数据处理.

FWD和贝克曼梁在路基弯沉检测中的相关性分析

以湘潭至邵阳高速公路路基为试验路段 ,对其进行了FWD和贝克曼梁路基弯沉对比试验。其目的是通过研究两者在弯沉检测结果之间的相关性 ,建立两者之间的相互转换公式 。

级配碎石基层沥青路面FWD反算模量换算系数

为了获取真实反映沥青路面结构力学特性和材料性状的结构模量参数，铺筑了4种结构级配碎石基层沥青路面足尺试验路，对其进行加速加载疲劳破坏试验和路面弯沉检测。基于FWD弯沉测试方案，应用分层检测分析方法逐层检测了路面结构层的弯沉，并根据足尺路面加载破坏的损坏程度，进行了路表FWD弯沉测试和弯沉迭代反演，分析了FWD反算模量受荷载水平、位置和路面温度的影响规律，建立了FWD反算模量与实验室动态模量的关系，提出了沥青混凝土、级配碎石和路基土实验室动态模量与FWD反算模量的换算系数K。研究结果表明：沥青混凝土模量受温度和轮载作用的影响最大，路面结构完好的沥青层反算模量换算系数 K＝0．7～1．0；路面出现Top-down开裂后，K＝1．3～1．5；沥青层层底出现疲劳破坏时，K＞1．5；级配碎石层反算模量换算系数为1．32～1．49；土基反算模量换算系数与其所受的应力水平及土质类型相关，随应力水平的降低，土基反算模量换算系数减小。

落锤式弯沉仪(FWD)校准和修正方法研究

为保证落锤式弯沉仪(FWD)正常使用和提高检测精度,本文在研究FWD工作原理的基础上,结合实践,提出切实可行的FWD校准方法,并详细阐述各校准方法的工作原理、操作规程和要点、适用范围;另外,通过正交分析,得到影响弯沉温度修正系数的主要因素,并采用BISAR3对沥青路面结构进行理论分析,提出FWD沥青路面中心点弯沉温度修正公式,以期为FWD校准规范和修正标准的制定提供参考。

FWD在水泥路面大修改造中的应用

以某高速公路提质改造工程为依托,利用FWD对大修改造中旧水泥路面进行脱空检测,并与贝克曼梁进行对比,提出了快速、准确、高效的大修改造方案;通过对压浆前后FWD脱空检测数据的分析进行压浆效果评定,给旧水泥路面处治施工控制提出科学合理的参考依据。

FWD荷载下的多层弹性体系沥青路面动力响应

采用轴对称有限元模型,对落锤弯沉仪(FW D)荷载下的多层弹性路面体系进行了动力响应分析,并编制了相应的Fortran90程序。将结果和AN SY S计算结果对比,表明模型选用合理,计算结果准确。

利用FWD数据反算模量方法研究

通过总结国内外路面结构层模量反算方法的研究概况,分析了图表法和回归公式法、迭代法、数据库搜索法、遗传算法和人工神经网络法五类方法的特性,根据反算模量研究现状,选取了回归公式和迭代法进行模量反算,结合反算模量的相关理论研究和经验总结,从动荷载与静荷载、各结构层材料非线性、理论与实际的差异等方面分析了两种模量反算结果差异,从而提出模量反算的进一步研究方向。

应用FWD评价旧混凝土路面及加铺层设计

在混凝土路面上加铺沥青面层是旧路改造的一种重要形式，但我国目前还没有相应的设计规范，使这种路面的设计带有经验性，缺乏科学的理论与依据。本文介绍应用落锤式弯沉仪(FWD)评价路面结构承载能力的方法及美国AASHTO旧混凝土路面上沥青加铺层设计方法。

基于FWD与探地雷达技术的隐性病害无损检测方法研究

为满足交通低干扰、结构少损坏的需求,快速、无损探识公路病害成为公路性能检测的发展趋势。该文以综合判识为原则,在分析现有各种无损检测手段技术特点的基础上,建立了FWD(落锤式弯沉仪)和探地雷达为组合的隐形病害无损检测方法,并通过数值模拟和室内试验,针对路基脱空病害,验证了该方法的可行性。