本文關(guān)鍵詞：基于FWD彎沉盆參數(shù)的瀝青路面剛度系數(shù)反算研究

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【摘要】：隨著我國公路基礎設施建設的逐步完善,建設高峰期逐漸退去,越來越多的舊路需要進行路面使用狀況的檢測評估。通常,采用無損檢測設備FWD測得的路表彎沉值來反演路基路面結(jié)構(gòu)層模量,以此來評估路面結(jié)構(gòu)使用狀況。然而影響路表彎沉值的因素復雜繁多,不論采用迭代法、數(shù)據(jù)庫搜索法、回歸分析法,還是人工神經(jīng)網(wǎng)絡都無法準確、直接地建立路表彎沉盆和結(jié)構(gòu)層模量之間的映射關(guān)系,導致結(jié)構(gòu)層模量反演精度不高。因此本研究提出基于FWD彎沉盆參數(shù)反演新的路面結(jié)構(gòu)參數(shù)——剛度系數(shù)(Stiffness Coefficient,SC),以此來評價路面結(jié)構(gòu)狀況。本研究首先基于FWD路表彎沉盆特征,分別就路基路面材料參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)層厚度、結(jié)構(gòu)層層間接觸狀態(tài)、環(huán)境因素以及荷載因素對路表彎沉盆的影響進行分析,發(fā)現(xiàn)路表彎沉盆對結(jié)構(gòu)層模量和厚度這兩個因素的變化最為敏感。其次概述BP神經(jīng)網(wǎng)絡應用于反算的原理和算法,并結(jié)合路表彎沉盆數(shù)據(jù)特點,探討了神經(jīng)網(wǎng)絡反算模型的結(jié)構(gòu)設計和幾個關(guān)鍵參數(shù)的設置。然后基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡和彎沉盆數(shù)據(jù)庫,分別構(gòu)建結(jié)構(gòu)層模量和剛度系數(shù)的反演模型,并通過對理論和實測彎沉盆數(shù)據(jù)的反演,對比驗證出結(jié)構(gòu)層剛度系數(shù)反演精度要優(yōu)于結(jié)構(gòu)層模量的反演。最后,將結(jié)構(gòu)層剛度系數(shù)反演研究應用于佛山一環(huán)路面狀況結(jié)構(gòu)評定,同時建立基于結(jié)構(gòu)層剛度系數(shù)的路面狀況評定標準,并與基于PCI的路面損害狀況評定作對比,驗證了該方法的可行性,這為快速、有效地評價瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況提供了指導意義。
【關(guān)鍵詞】：落錘式彎沉儀 結(jié)構(gòu)層剛度系數(shù) BP神經(jīng)網(wǎng)絡 反算模型 瀝青路面結(jié)構(gòu)狀況評價
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U416.217
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-19
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2.3 存在的主要問題18-19
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 FWD路表彎沉盆的特征及影響因素分析21-39
• 2.1 層狀彈性體系的力學模型與基本假設21-22
• 2.2 FWD的工作原理及路表彎沉盆22-26
• 2.2.1 FWD的基本工作原理22-23
• 2.2.2 FWD路表彎沉盆的特征23-25
• 2.2.3 FWD路表彎沉盆參數(shù)指標25-26
• 2.3 FWD路表彎沉盆的影響因素分析26-37
• 2.3.1 路基路面材料參數(shù)26-30
• 2.3.2 路面結(jié)構(gòu)層厚度30-32
• 2.3.3 結(jié)構(gòu)層層間接觸狀態(tài)32-35
• 2.3.4 環(huán)境因素35-36
• 2.3.5 荷載因素36-37
• 2.4 本章小結(jié)37-39
• 第三章 BP神經(jīng)網(wǎng)絡用于反算的原理與結(jié)構(gòu)設計39-51
• 3.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡簡介39-41
• 3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理和算法41-46
• 3.2.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的基本原理41-42
• 3.2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的算法42-46
• 3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)設計與參數(shù)選擇46-50
• 3.3.1 樣本數(shù)據(jù)的選擇及預處理46-47
• 3.3.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡層數(shù)設計47-48
• 3.3.3 BP神經(jīng)網(wǎng)絡中節(jié)點數(shù)設計48-49
• 3.3.4 BP神經(jīng)網(wǎng)絡中其他參數(shù)的選擇49-50
• 3.4 本章小結(jié)50-51
• 第四章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的路基路面模量反算研究51-66
• 4.1 路表彎沉盆樣本數(shù)據(jù)分析51-54
• 4.1.1 路表彎沉盆數(shù)據(jù)庫的建立51-52
• 4.1.2 路表彎沉盆樣本數(shù)據(jù)的選擇及處理52-54
• 4.2 土基回彈模量反算54-56
• 4.3 底基層彈性模量反算56-59
• 4.4 基層彈性模量反算59-61
• 4.5 瀝青面層彈性模量反算61-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 第五章 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡的路面結(jié)構(gòu)剛度系數(shù)反算研究66-79
• 5.1 底基層剛度系數(shù)反算66-68
• 5.2 基層剛度系數(shù)反算68-70
• 5.3 瀝青面層剛度系數(shù)反算70-72
• 5.4 結(jié)構(gòu)層剛度系數(shù)與模量反算的對比分析72-78
• 5.4.1 數(shù)據(jù)采集72-73
• 5.4.2 數(shù)據(jù)分析73-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第六章 工程實踐應用79-89
• 6.1 工程概況79
• 6.2 檢測方案79-80
• 6.3 數(shù)據(jù)分析80-88
• 6.3.1 底基層狀況評價80-82
• 6.3.2 基層狀況評價82-83
• 6.3.3 瀝青面層狀況評價83-84
• 6.3.4 總結(jié)分析84-88
• 6.4 本章小結(jié)88-89
• 結(jié)論與進一步研究89-92
• 結(jié)論89-90
• 進一步研究90-92
• 參考文獻92-98
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果98-99
• 致謝99-100
• 附件100

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本文編號：928437