道路层面响应参数采集系统的设计开发

开发了一种路面及层面间结构受力状况采集检测系统,该系统可为道路受力特性分析、沥青路面早期损坏研究、提升高速公路养护、维修及道路状况评估水平提供技术支撑。系统主要包括4部分:太阳能充电锂电池组电源、车辆到位感知模块、数据采集存储系统及上位机分析软件。其中前3部分布置在应用现场,用于实时在线测试并存储车辆对路面产生的应变数据;上位机分析软件用于从大容量Flash存储器离线提取已存储的应变数据。并通过实验验证了系统无人值守采集数据的可行性,对测试数据的有效性进行了分析。结果表明,开发的系统满足现场测试要求。     

山东省高速公路沥青路面典型结构力学响应观测验证

基于路面温度场采集系统和应力应变采集系统对山东省高速公路沥青路面典型结构进行了力学响应观测,并基于实测温度场对路面材料模量参数进行了温度修正,采用有限元法建立了路面结构力学模型,对路面结构在不同车速作用下的力学响应进行了观测验证。结果表明,路面结构实测应变与理论分析结果能很好的吻合,为路面结构、材料在荷载作用下的行为规律研究提供了大量有用线索。     

基于六通道道路模拟机的重型汽车路面激励再现试验

利用INSTBON六通道道路模拟机对三轴式重型汽车进行了路面激励再现研究.介绍了路面激励再现的基本原理,分析了在道路信号采集与处理、试验系统频响特性识别、迭代运算及迭代质量评价等环节遇到的问题.以安徽定远汽车试验场的鱼鳞坑路面为例进行了模拟迭代试验,经过23次迭代后各测点的迭代误差均小于10%,即模拟响应与道路响应的功率谱密度基本吻合,实现了对实际路面激励的模拟.     

路面破损图像几何畸变校正技术研究

论述开发公路路面破损自动检测系统的必要性，建立了由承载车及其附属装置，路面破损图像采集子系统，路面破损定位子系统，数据处理子系统构成的路面破损自动检测系统，根据检测路面宽度要求，选择了适当的摄像机及镜，分析了摄像机位置参数对图像采集的影响，确定了合理的摄像机安装位置，通过光电编码器控制图像采集频率，实现路面图像自动采集，同时，利用3次多项式对镜头失真引起的图像几何畸变进行校正实验，结果理想。     

重载作用下典型路面结构动态响应数据采集与分析

通过在试验路埋设沥青应变仪、温度场传感器等路面响应监测设备,采集了荷载和环境因素作用下不同路面结构沥青层底动态应变响应,分析了动态应变响应特征和应变响应与路面温度、轴载的关系,比较了不同结构的沥青层底最大应变值,构建了路面结构沥青层底应变响应预估模型,揭示了不同路面结构在重载及温度耦合作用下的沥青层底动态应变响应规律。研究结果表明,随着轴载的增加、路面温度的升高,沥青层底最大拉应变增大;不同路面结构沥青层底应变响应变化与其结构组合、交通荷载及环境因素有关,表现出一定的重载和温度敏感性差异;在对比的结构中,组合式基层结构比永久性路面结构具有更小的沥青层底拉应变,传统半刚性基层结构在重载和较高路面温度下具有较大的沥青层底应变响应。     

在线监测系统在工业水管网中的应用

该文针对上海石化地区工业水管网的运行情况,研究了在线监测方法,建立了管网在线监测系统,并对系统运行效果进行了分析评价。研究表明,该系统反馈及时、信息准确、运行经济,可实现远端无人值守,提高水厂的运行质量。     

基于VB的路面破损数据采集与评价系统的开发

以可视化程序开发工具VB为基础，开发了一种路面破损数据采集与评价系统，该系统以CCD摄像机所采集的路面图像为工作对象，强调在数据采集过程中的人机互动。根据公路养护工作的实际需要，对系统的功能进行具体的设计，并阐述了图像显示、图像放大和恢复以及路面损坏范围确定和多边形面积计算等主要关键技术的VB实现过程。实际应用表明，该系统操作简单、运行稳定、数据采集精度高。     

沥青层应变传感器数据采集及处理方法研究

介绍了沥青路面电阻应变传感器的基本原理,分析了数据采集过程中初始电压达到极限状态的原因和调整方法,通过试验分析确定了高速车轮荷载和FWD荷载作用下应变传感器数据采集系统的合理采集频率,最后结合应力应变传感器在动态荷载作用下的响应规律,总结了将电阻应变传感器电压信号转换为应变信号的数据处理方法.     

整车电气性能测试系统的研究

在整车电气系统开发验证过程中,为保证系统性能稳定,降低故障风险,需要对系统性能进行测试验证。利用NI公司的Compact RIO平台和工业级I/O模块搭建测试平台,采用Lab VIEW图形化开发环境和XNET、FPGA等专用工具包,研发了整车电气性能测试系统。系统集"信号采集与控制、信号分析与处理、结果表达与输出"三大功能模块为一体,满足高速、高效、智能化、多功能化的测试需求。     

混凝土斜拉桥施工控制系统VBCCS

用Visual basic6．0开发了可视化、集成化混凝土斜拉桥施工控制系统VBCCS。系统集数据管理、建模、分析、预测、仿真等于一体．可对现场采集的位移、应变、索力等数据进行管理和误差修正，内嵌结构计算模块，可对多种结构进行静力、模态、动响应和屈曲分析，有先进的前后处理功能。系统容错性好，通用性强。介绍监测数据库、结构计算、参数调整和调控措施等模块的设计原理与实现方法。     

探地雷达对路面板脱空现象检测时的信号分析与处理

基于探地雷达对水泥混凝土路面板探测原理,推导出当路面板下出现脱空时反射波传播发生变化的时差公式。分析路用探地雷达检测时的回波信号,针对由于噪声而出现的各种杂波信号,提出滤波处理方法,保留有用的回波信号。利用小波分析方法,对山东烟台—威海高速公路试验段探地雷达实地检测所得信号进行分析,剔除各种误差,以准确测得脱空厚度。结果表明,采用探地雷达方法具有快速、无损、精度高等优点。     

冲击荷载作用下不设搭板路桥过渡段的动力响应分析

针对桥头跳车引起的冲击荷载问题,运用有限元软件,对不设搭板的路桥过渡段在冲击荷载作用下动力响应进行分析,得到不同台阶高度、车速及轴重作用下不设搭板路桥过渡段的路表弯沉、基层底拉应力以及路基顶面压应变等力学响应值。结果表明:冲击荷载作用下路表弯沉、基层底拉应力及路基顶面压应变等指标均大于静载作用下的力学响应值,路面结构设计时,应在静载作用下路面力学响应值的基础上乘以相应的动载系数。     

海绵城市透水沥青路面结构力学响应分析

为了分析海绵城市透水沥青路面结构力学响应，运用有限元软件ANSYS建立三维有限元路面模型，计算在车辆荷载作用下路面各结构层力学指标的变化规律。结果表明:基层厚度为表层排水型和基层储排水型透水沥青路面最主要影响因素；多孔混凝土层厚度为全透型透水沥青路面最主要影响因素。采用均匀设计方法，通过回归分析得到透水沥青路面各力学指标的计算公式。     

城镇道路沥青路面结构设计指标体系的完善——《城镇道路路面设计规范》制订新理念

该文介绍了在编制中华人民共和国行业标准《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)过程中,借鉴国外与国内公路研究成果,并考虑城镇道路自身特点,完善沥青路面结构设计指标体系,首次引入了设计可靠度,形成了以路表弯沉值、柔性基层沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力为设计指标的沥青路面结构设计方法,专门开发了城镇道路沥青路面结构设计计算系统(PDS-CJJ169)V1.0,申请了软件著作权(2012SR017789)。     

基于光纤光栅技术的沥青路面结构应变场分析

在北京某高速公路埋设了光纤光栅传感器以开展应变研究,两组三维传感器组分别被布设于沥青路面的中、下面层以获取各层位内的三维应变信息。通过改变车辆的加载重量和运行速度,分别监测应变响应的变化趋势和规律。试验选用的接地压力范围由0.49~0.97 MPa,而车辆的运行速度包括17、30、44、56、69 km/h等。基于采集数据的计算和分析表明,不同层位的各传感器应变值均随车速降低和轴载增加而显著增加,该规律与力学分析及经验预测的结果一致,这不但验证了将光纤光栅传感器进行路用的可行性,并且提升了传感器现场埋设的流程和工艺。试验结果说明了光纤光栅传感器具有良好的路用性质,将其应用于沥青路面结构的应变场测试是可行的。     

基层模量对沥青路面力学性能的影响分析

沥青路面的基层材料种类繁多，模量变化范围很大，而基层模量对路面结构力学有重要的影响。选取3种典型的路面结构，选用4种实测轮胎接地荷载，建立三维有限元路面结构模型，分析基层模量变化时的力学响应。结果显示，基层模量的增加对路面使用寿命有2种不同的影响趋势，一方面可以减少沥青层层底弯拉应变，从而增加沥青路面的疲劳寿命；另一方面，表面层最大剪应力呈明显的增大趋势，容易产生路表面局部早期损坏。在此基础上，给出基层模量的合理范围建议值。最后，提出增加一个抗剪指标以控制基层的模量。     

基于傅立叶变换和奇异值分解的路面脱空判定

声振法检测水泥混凝土路面脱空所采集的是声振信号,可用频谱图分析,采用奇异值分解可有效地提取特征矢量,并将特征矢量送入神经网络进行模式识别。分析结果表明,能在车辆噪声干扰下有效地识别水泥混凝土路面板下地基的脱空情况,为检测路面板下地基脱空的方法提供了理论依据。     

超载现象对沥青路面结构力学影响分析

基于甘肃省目前普遍存在的超载现象,采用我国典型的半刚性沥青路面结构,同时针对沥青路面面层-基层间的层间接触,利用路面结构分析计算软件BISAR3.0 对半刚性沥青路面的路表弯沉、面层层底弯拉应力及路基顶压应变进行计算分析。结果表明,不同的超载率对半刚性基层沥青路面结构力学响应有很大影响,而面层-基层间层间接触条件的逐步恶化又加剧了超载对路面的损害效应。基于此结论,建议在路面施工过程中,应保证面层-基层间接触良好,并在道路运营期间采取一些措施控制车辆的超载、重载。     

匝道钢桥面沥青铺装简化设计方法

选用叠层连续梁作为计算基本模型,将沥青铺装表面的最大弯拉应变以及钢面板与沥青铺装界面最不利剪应力作为设计控制指标,以实体工程的结构参数作为计算模型参数,采用有限元计算方法,分别计算分析了大纵坡、超高横坡条件造成铺装表面产生的水平力及其对铺装结构内部应力应变的影响.根据计算结果提出修正基本模型计算结果的方法与具体修正系数的计算.在此基础上提出匝道钢桥面沥青铺装简化设计方法.最后,以实体工程为例,将该设计方法用于工程实践.实践证明,以叠层连续粱为基本模型,考虑纵、横坡度修正后进行匝道钢桥面沥青铺装设计是可行的.