s t u d yo ns t r u c t u r a l t e s to fs e m i r i g i da s p h a l tp a v e m e n t ad i s s e r t a t i o ns u b m i t t e df o rt h ed e g r e eo fm a s t e r c a n d i d a t e ：w a n g c h a o 7 。 s h aa i m i n s u o e r v l s o r ：i l aa i m i n c h a n g a nu n i v e r s i t y , x i a n ，c h i n a 6 79洲4 47，iiiil眥y 論文獨(dú)創(chuàng)性聲明 本人聲明：本人所呈交的學(xué)位論文是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工 作所取得的成果。除論文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，對(duì)論文的研究做出重 要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本論文中不包含任何 未加明確注明的其他個(gè)人或集體已經(jīng)公開(kāi)發(fā)表的成果。 本聲明的法律責(zé)任由本人承擔(dān)。 做儲(chǔ)硌伙 盧年鈿甲日 論文知識(shí)產(chǎn)權(quán)權(quán)屬聲明 本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下所完成的論文及相關(guān)的職務(wù)作品，知識(shí)產(chǎn)權(quán)歸屬學(xué) 校。學(xué)校享有以任何方式發(fā)表、復(fù)制、公開(kāi)閱覽、借閱以及申請(qǐng)專利等權(quán) 利。本人離校后發(fā)表或使用學(xué)位論文或與該論文直接相關(guān)的學(xué)術(shù)論文或成 果時(shí)，署名單位仍然為長(zhǎng)安大學(xué)。 ( 保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定) 論文作者簽名：五迢州啤月7 日 導(dǎo)師簽名了引五陋舌月7 日 摘要 以往對(duì)瀝青路面結(jié)構(gòu)層應(yīng)力應(yīng)變的研究多采用理論計(jì)算方法，由于力學(xué)模型以及 參數(shù)取值的局限性，研究結(jié)果與實(shí)際往往存在一定的差距。計(jì)算機(jī)以及數(shù)據(jù)采集技術(shù)的 發(fā)展，為路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)提供了更多便利。模擬路面結(jié)構(gòu)實(shí)際使用條件，并測(cè)試不同條件 的路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部應(yīng)力應(yīng)變對(duì)進(jìn)一步研究路面結(jié)構(gòu)整體性能有重要意義。 論文采用l a b v i e w 軟件平臺(tái)及n i 數(shù)據(jù)采集硬件系統(tǒng)，編寫(xiě)了路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)應(yīng)變 采集程序；提出了適用于室內(nèi)路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的傳感器制作、校檢和防護(hù)方法。 對(duì)4 種不同尺寸的傳統(tǒng)半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同溫度和荷載條件下的靜 載測(cè)試，試驗(yàn)結(jié)果表明：基層應(yīng)變隨溫度和荷載增大而增大，隨面層和基層厚度增大而 減小；當(dāng)基層厚度增大到一定程度后，其對(duì)層底拉應(yīng)變改變所起的作用減?。宦访婧奢d 對(duì)基層應(yīng)變的影響程度遠(yuǎn)大于其他因素。以上規(guī)律表明：適當(dāng)增大各層厚度可以降低疲 勞開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)；基層厚度不易過(guò)厚，同等條件下增大面層厚度對(duì)改善內(nèi)部應(yīng)變狀況更為 有利；控制路面荷載對(duì)減少結(jié)構(gòu)疲勞開(kāi)裂尤為重要。 參照傳統(tǒng)半剛性基層瀝青路面、具有級(jí)配碎石過(guò)渡層的半剛性基層瀝青路面、混 合式( 瀝青碎石為上基層，半剛性材料為下基層) 瀝青路面三種路面結(jié)構(gòu)，在室內(nèi)制備 了小型路面結(jié)構(gòu)試件，并對(duì)試件層底拉應(yīng)變進(jìn)行了靜載和動(dòng)載測(cè)試，測(cè)試結(jié)果表明：加 鋪級(jí)配碎石或?yàn)r青碎石過(guò)渡層的半剛性基層路面結(jié)構(gòu)，其基層應(yīng)變反應(yīng)優(yōu)于傳統(tǒng)半剛性 基層瀝青路面，疲勞性能最優(yōu)的路面結(jié)構(gòu)形式是混合式瀝青路面。 關(guān)鍵詞：路面結(jié)構(gòu)，傳感器，半剛性基層，級(jí)配碎石基層，瀝青穩(wěn)定碎石基層，瀝青路 面 a b s t r a c t i nt h ep a s to nt h ea s p h a l tp a v e m e n tl a y e ro fs t r e s sa n ds t r a i nm o r et h a nt h et h e o r e t i c a l c a l c u l a t i o nm e t h o d ，t h em e c h a n i c a lm o d e la n dp a r a m e t e r sa st h el i m i t a t i o n s ，t h er e s u l t sa n d t h e a c t u a le x i s t e n c eo fag a po f t e n c o m p u t e ra n dd a t aa c q u i s i t i o nt e c h n o l o g y ，f o rt h e p a v e m e n tt e s tp r o v i d e sm o r ec o n v e n i e n c e s i m u l a t ea c t u a lc o n d i t i o n so ft h er o a ds t r u c t u r e a n dt ot e s td i f f e r e n tc o n d i t i o n so fs t r e s sa n ds t r a i nw i t h i nt h ep a v e m e n ts t r u c t u r et of u r t h e rt h e o v e r a l lp e r f o r m a n c eo fp a v e m e n ts t r u c t u r e si si m p o r t a n t w eu s e dl a b v i e ws o f t w a r ep l a t f o r ma n dn id a t aa c q u i s i t i o ns y s t e mt ow r i t i n gt h e p r o c e d u r et oo b t a i nt h es t r a i ni nt h es t r u c t u r eo ft h ep a v e m e n tt e s t w ep u tf o r w a r ds u i t a b l e w a yt oc a l i b r a t e 、b u r ya n dp r o t e c ts e n s o r si nt h et h et e s t so fi n d o o rp a v e m e n ts t r u c t u r e f o u rd i f f e r e n tk i n d so fs e m i r i g i db a s e m e n ta s p h a l tc a u s e do ft h i c k n e s sw e r et e s to n s t a t i cl o a dt e s tu n d e rd i f f e r e n tt e m p e r a t u r ea n dl o a dc o n d i t i o n s ，d i s c o v i n gt h ec h a n g er u l eo f i n t e r n a lf o r c e 、析ms t r u c t u r ep a r a m e t e ri ns e m i r i g i db a s e m e n ta s p h a l tp a v e m e n t ：b a s i cs t r a i n i n c r e a s e s 誦ml o a da n dt e m p e r a t u r e ，a n dd e c r e s a e 誦t ht h et h i c k n e s so fb a s e m e n ta n d s u r f a c e 1 餳e nt h eb a s e m e n tt h i c k n e s si n c r e a s e st oac e r t a i n , i t se f f e c tf o rc h a n g et h eb o t t o m s t r a i nd e c r e a s e s ，t h ei n f l u e n c eo nb a s e m e n ts t r a i no fp a v e m e n tl o a df a ro u t w e i g ho t h e rf a c t o r s t h er u l e sa b o v es h o w s ：a p p r o p r i a t ei n c r e a s et h i c k n e s sc a nr e d u c ef a t i g u ec r a c k i n gr i s k ，、 b a s e m e n tt h i c k n e s si sn o ts u i t b l et ob et o ot h i c k ，i m p r o v i n gt h es u f a c et h i c k n e s si sm o r e b e n e f i c a lf o ri n t e r n a ls t r a i nc o n d i t i o nu n d e rt h es a m ec o n d i t i o n s ；c o n t r o l i n gs u r f a c el o a di s p a r t i c u l a r l yi m p o r t a n tf o rs t r u c t u r e f a t i g u ec r a c k i n g t h e3d i f f e r e n ts e m i - r i g i db a s e m e n tp a v e m e n ts t r u c t u r ei sm e a s u r e do ns t a t i ca n d d y n a m i cl o a dt e s t su n d e rt h ec o n d i t i o n so fd i f f e r e n tt e m p e r a t u r ea n dl o a d t h er e s u l t ss h o w t h a tn e ws e m i r i g i dp a v e m e n ts t r u c t u r em e c h a n i c sp e r f o r m a n c ei ss u p e r i o rt ot h et r a d i t i o n a l s e m i r i g i db i t u m i n o u sp a v e m e n t , t h ef a t i g u ep e r f o r m a n c eo fo p t i m a lp a v e m e n ts t r u c t u r ef o r m i sh y b r i da s p h a l tp a v e m e n tt h er e s u l t sa b o v ep r o v i d ef a c t o rr e a s o n sf o rm a k et h et r a d i t i o n a l s e m i r i g i db a s e m e n ta s p h a l tp a v e m e n tp e r f e c t k e yw o r d s t p a v e m e n ts t r u c t u r e ， s e n s o r s e m i r i g i cb a s e m e n t ，g r a d u a t i o nm a c a d a m b a s e m e n t ，a s p h a l ts t a b i l i z e dm a c a d a mb a s e m e n t ，a s p h a l tp a v e m e n t 目錄 第一章緒論1 1 1 問(wèn)題的提出及研究意義1 1 2 國(guó)內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)路發(fā)展?fàn)顩r2 1 2 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀2 1 2 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀4 1 3 本研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線5 1 3 1 研究的主要內(nèi)容5 1 3 2 本研究的技術(shù)路線6 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備7 2 1 概j 盎7 2 2 應(yīng)變傳感器7 2 2 1 傳感器的基本要求及選用原則7 壤 2 2 2 電阻應(yīng)變式傳感器原理9 2 2 - 3 應(yīng)變傳感器的制作及標(biāo)定1 2 2 3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1 5 2 3 1 數(shù)據(jù)采集虛擬儀器系統(tǒng)設(shè)計(jì)1 6 2 3 2 虛擬儀器系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)1 6 2 配 2 3 3 虛擬儀器系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)1 7 2 3 4 路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)應(yīng)變及采集程序設(shè)計(jì)1 9 2 4 本章小結(jié)2 4 第三章室內(nèi)結(jié)構(gòu)試件尺寸設(shè)計(jì)依據(jù)分析。2 5 3 1 概述2 5 3 1 1 分析指標(biāo)的選取2 5 3 1 2 加載設(shè)備互6 3 2 傳統(tǒng)半剛性基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)分析2 7 3 3 級(jí)配碎石基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)分析2 8 3 4 瀝青穩(wěn)定碎石基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)分析3 0 3 5 本章小結(jié)3 2 第四章半剛性基層瀝青路面應(yīng)變分析3 4 3 4 3 4 ：；! ； 3 7 ：；9 4 0 4 0 41 4 3 4 3 4 5 4 7 4 9 4 9 構(gòu)建51 ! ；：! ! ；：； ! i ： ! ；：； 5 4 ! ；! ； ! ；6 ! ；8 析5 8 6 ( ) 6 ：! 6 4 6 7 6 9 6 9 2 、進(jìn)一步要研究的問(wèn)題 參考文獻(xiàn) 致謝 長(zhǎng)安大學(xué)碩上學(xué)位論文 1 1 問(wèn)題的提出及研究意義 第一章緒論 半剛性基層瀝青路面所具有的強(qiáng)度高、板體性好的特點(diǎn)，使其成為我國(guó)高等級(jí)公 路建設(shè)的首選路面結(jié)構(gòu)形式。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，對(duì)交通的需求也日益提高，公路交通壓力日益增 大，表現(xiàn)為交通運(yùn)輸量大，汽車軸數(shù)、軸重增加，車速加快。伴隨著這些現(xiàn)象，一方面 提高了運(yùn)輸效率、降低了運(yùn)輸成本，另一方面卻加速了路面的破壞，大大地降低了路面 的使用壽命【7 9 1 0 1 3 15 1 。 過(guò)去對(duì)于半剛性基層瀝青路面的研究多停留在材料試驗(yàn)的層面，而對(duì)其結(jié)構(gòu)性能 研究，特別是對(duì)于路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的力學(xué)理論研究不多，現(xiàn)有研究也只停留在理論分析層 面，試驗(yàn)研究很少。 目前國(guó)際上眾多對(duì)瀝青路面性能測(cè)試中，加速加載試驗(yàn)( a c c e l e r a t e d p a v e m e n t t e s t 簡(jiǎn)稱a p t ) 是一種最為有效地方法。眾所周知，往復(fù)循環(huán)作用在瀝青路面上的移動(dòng)載荷 是造成瀝青路面破壞的主要原因，在車輛載荷的往復(fù)循環(huán)作用下，瀝青路面會(huì)產(chǎn)生裂紋、 網(wǎng)裂、坑槽、車轍等不同形式的破壞。加速加載試驗(yàn)就是通過(guò)改變作用在路面上移動(dòng)載 荷的速度與來(lái)大小測(cè)試路面的性能參數(shù)與抗破壞能力。目前國(guó)際上較為著名道路結(jié)構(gòu)試 驗(yàn)有美國(guó)的w a h s o ( w e s t e r n a s s o c i a t i o no f s t a t eh i g h w a yo f f i c i a l s ) 道路試驗(yàn)、a a s h t o 試驗(yàn)路、明尼蘇達(dá)試驗(yàn)路( t h em i n n e s o t ar o a dr e s e a r c hp r o j e c t ) 、弗吉尼亞試驗(yàn)路( t h e v i r g i n i as m a r tr o a d ) 以及n c a t ( n a t i o n a lc e n t e rf o ra s p h a l tt e c h n o l o g y ) 耥5 6 8 1 4 1 6 2 8 1 。然而，要想更好的了解路面結(jié)構(gòu)在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的受力和使用情況，較好的方法還 是通過(guò)在路面結(jié)構(gòu)中埋設(shè)大量傳感器來(lái)完成，但是這種方法耗資耗時(shí)較大，而且成本很 高，容易受客觀條件限制。 目前國(guó)內(nèi)對(duì)依靠傳感器的路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究甚少，更沒(méi)有大量開(kāi)展使用傳感器的 路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，本文在前人研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行室內(nèi)小型道路結(jié)構(gòu)試驗(yàn)，以小尺寸結(jié)構(gòu)試 件模擬實(shí)際路面結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)內(nèi)部埋設(shè)應(yīng)變傳感器，分析結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，為路面結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)理論的完善提供一個(gè)有力的工具。 第一章緒論 1 2 國(guó)內(nèi)外路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)路發(fā)展?fàn)顩r 1 2 1 國(guó)外研究現(xiàn)狀 ( 1 ) 試驗(yàn)路 最早的試驗(yàn)路可追溯到1 9 0 9 年的底特律試驗(yàn)【i 】，早期的路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)設(shè)備極其短 缺，使用較多的是模擬或?qū)嶋H的交通荷載，對(duì)環(huán)境的模擬也出于探索階段。 1 9 5 8 1 9 6 0 年進(jìn)行的a a s h o 道路試驗(yàn)是第一個(gè)現(xiàn)代意義上的大型道路試驗(yàn)【2 1 。試 驗(yàn)路鋪設(shè)在芝加哥西南1 2 8 k m 的伊利諾伊州附近的8 0 號(hào)公路上，包括4 個(gè)大環(huán)道f 3 6 號(hào)) 和2 個(gè)小環(huán)道( 1 、2 號(hào)) 。每個(gè)環(huán)道都按四車道設(shè)計(jì)，橫斷面建成平行路段或直線路 段，兩端由回車道連接。3 - - 6 號(hào)環(huán)路的直線段長(zhǎng)度為2 0 7 0 m ，2 號(hào)環(huán)路的直線長(zhǎng)度為 1 3 4 0 m ，1 號(hào)環(huán)路的直線長(zhǎng)度為6 1 0 m 。該試驗(yàn)研究確定荷載值與車輪分布不同的軸載重 復(fù)作用次數(shù)與不同厚度的瀝青路面和水泥混凝土路面工作狀況之間的重要關(guān)系，全面提 高了路面研究和實(shí)踐的水平，在世界范圍內(nèi)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。 美國(guó)從1 9 8 7 年開(kāi)始開(kāi)展“戰(zhàn)略公路計(jì)劃 ( s t r a t e g i ch i g h w a yr e s e a r c hp r o g r a m ，簡(jiǎn) 稱s h r p 計(jì)劃) ，項(xiàng)目投資1 5 億美元。該計(jì)劃于1 9 9 2 年結(jié)束后，又追加投資7 億美元 用于路面長(zhǎng)期性能觀測(cè)，其中相當(dāng)大的部分用于路面的加速加載試，其目的是對(duì)目前的 路面技術(shù)進(jìn)行全面客觀的了解和評(píng)價(jià)，提出能夠解釋路面使用性能變化過(guò)程的模型，弄 清不同設(shè)計(jì)特點(diǎn)、不同材料、不同交通、不同環(huán)境、不同養(yǎng)護(hù)水平不和同施工質(zhì)量對(duì)路 面使用性能產(chǎn)生的影響【3 艄6 】。 1 9 9 5 年，美國(guó)聯(lián)邦公路局在內(nèi)達(dá)華州建立的a p t 試驗(yàn)設(shè)施，即w e s t r a c k 試驗(yàn)路， 其橢圓形環(huán)道長(zhǎng)2 8 k m ，由2 6 個(gè)熱拌瀝青混合料試驗(yàn)段組成。路段布置成一條緩和曲 線連接兩條直線段，試驗(yàn)段位于直線段上。每個(gè)試驗(yàn)段長(zhǎng)7 0 m 。這條試驗(yàn)路的最初目的 是用來(lái)評(píng)估瀝青路面的使用性能，該路最早提供了按s u p e r p a v e 方法設(shè)計(jì)的瀝青混合 料在高速率施加的重載作用下的技術(shù)數(shù)據(jù)。1 9 9 7 年，s u p e r p a v e 試驗(yàn)段通車后迅速發(fā) 生車轍，研究人員認(rèn)識(shí)到當(dāng)前路面設(shè)計(jì)和施工方法中，可能漏掉某些未知因素【5 1 。 明尼蘇達(dá)試驗(yàn)路計(jì)劃始于1 9 9 3 年，該路位于m n r o a d 的中間部分，如圖1 1 所示。 試驗(yàn)路由兩條道路組成，一條是用于研究大交通量的雙車道，長(zhǎng)4 8 k m ；一條是用于研究 低交通量的雙車道閉合環(huán)道，長(zhǎng)4 k m 。試驗(yàn)道路包括4 0 個(gè)1 5 2 4 m 的試驗(yàn)段，并在其中 埋設(shè)了大量的綜合檢測(cè)設(shè)備，共有1 7 個(gè)種類的4 5 7 2 個(gè)傳感器?？梢詼y(cè)試路基路面內(nèi)的 水平和垂直方向的應(yīng)變量、含水量以及溫度情況。大交通量道路通過(guò)轉(zhuǎn)移交通量來(lái)進(jìn)行 2 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 加載。低交通量環(huán)道的1 7 個(gè)路段采用標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)卡車來(lái)加載，以使其成為可控的足尺加 速路面試驗(yàn)。 從1 9 9 2 年開(kāi)始，美國(guó)明尼蘇達(dá)試驗(yàn)路( m n r o a d ) 開(kāi)始鋪筑運(yùn)行，1 9 9 7 年 - 2 0 0 2 年，在弗吉尼亞建設(shè)完成了1 7 英里試驗(yàn)路，5 7 英里( 9 5 公里) 項(xiàng)目預(yù)計(jì)于2 0 0 8 年 完成。美國(guó)國(guó)家瀝青技術(shù)中心n c a t 在2 0 0 0 年開(kāi)始實(shí)施n c a t 試驗(yàn)路，到2 0 0 8 年結(jié) 束。 日本市政工程研究所的設(shè)備是同類設(shè)備中最先進(jìn)的【4 5 1 。試驗(yàn)路由兩部分組成，一 段長(zhǎng)8 7 0 m ，另一段長(zhǎng)6 2 8 m ，共有6 7 個(gè)試驗(yàn)段，其中一些試驗(yàn)段長(zhǎng)1 5 m ，寬7 m 。較小 的試驗(yàn)路主要由1 9 個(gè)2 5 m 長(zhǎng)、5 m 寬的試驗(yàn)段組成。荷載由3 輛時(shí)速4 0 k m h 、后軸重 6 0 - - 1 6 0 k n 的無(wú)線遙控卡車來(lái)模擬。 ( 2 ) 車道試驗(yàn) 圖1 1 明尼蘇達(dá)試驗(yàn)路 大規(guī)模道路試驗(yàn)研究的代價(jià)十分昂貴，為了節(jié)省研究資金，車道試驗(yàn)( t e s tt r a c k s ) 技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。目前投入使用的車道試驗(yàn)主要有環(huán)形、直線形、無(wú)固定線性以及其他類 型。 澳大利亞設(shè)計(jì)的a l f 是直線形試驗(yàn)道的代表，現(xiàn)在應(yīng)用得也比較多，如圖1 3 所示。 1 9 8 3 年澳大利亞交通研究中心進(jìn)行了第一次試驗(yàn)。f h w a 于1 9 8 6 年購(gòu)買了第一臺(tái)這種 設(shè)備，安裝在位于弗吉尼亞m c l e a n 的t u n e f a i r b a n k 公路研究中心，1 9 9 5 年安裝了第二臺(tái) 設(shè)備。1 9 9 0 年交通部公路科研所也購(gòu)買了一臺(tái)a l f 設(shè)備。1 9 9 4 年，路易斯安那交通研 究中心道路試驗(yàn)設(shè)備( p r f l a ) 開(kāi)始使用。澳大利亞的設(shè)備自1 9 8 3 年來(lái)一直在持續(xù)運(yùn)行， 完成了許多重大的路面試驗(yàn)。a l f 采用單向加載，單軸雙輪在1 2 m 長(zhǎng)的試驗(yàn)段上運(yùn)行， 加載速度為2 0 k m h ，荷載為4 0 8 0k n 。它是一種專為公路或?qū)ｉT修建的試驗(yàn)路而設(shè)計(jì) 的可移動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備【2 7 】。 第一章緒論 圖1 2 大型加速加載a l f 南非是第一個(gè)研發(fā)可移動(dòng)直道設(shè)備一重車模擬器( h v s ) 的國(guó)家，它可以在現(xiàn)役路面 上運(yùn)行，如圖1 3 。1 9 6 8 1 9 7 2 年最初研制的4 臺(tái)h v s ，白1 9 8 2 年以來(lái)一直用于試驗(yàn)研 究。已在5 0 0 多條試驗(yàn)路上模擬了1 4 億標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)。h v s 有一個(gè)帶單胎或雙胎 試驗(yàn)輪的液壓加載裝置，可以1 4 k m h 的速度運(yùn)行，荷載為2 0 - - - 1 0 0 k n ，對(duì)機(jī)場(chǎng)跑道試驗(yàn)， 輪載可增加至2 0 0 k n 。最初，輪載是在0 9 m 寬的環(huán)道上均勻分布，但現(xiàn)在的模型多數(shù) 都能將荷載分布在1 5 m 寬直至公稱寬的區(qū)域內(nèi)。 美國(guó)得克薩斯州最近開(kāi)始使用t x m l s ，這是一臺(tái)可移動(dòng)的直道設(shè)備，可以用6 個(gè)雙 軸單輪或雙軸雙輪加載，荷載最大為1 9 0 k n ，運(yùn)行速度2 0 k m h 。試驗(yàn)段長(zhǎng)1l m ，可選擇的 橫向加載寬度超過(guò)0 6 m 。這套設(shè)備以下特點(diǎn)： ( 1 ) 采用常規(guī)的卡車懸掛裝置來(lái)模擬短波長(zhǎng)動(dòng)載。 ( 2 ) 全封閉，可以按要求來(lái)控制環(huán)境條件。 ( 3 ) 全軸取代了通常的半軸。 ( 4 ) 加載頻率達(dá)8 8 0 0 次l l 。 圖1 3 重載車輛模擬設(shè)備h v s 1 2 2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 從1 9 6 3 年開(kāi)始，同濟(jì)大學(xué)也開(kāi)始了路面結(jié)構(gòu)的大型試驗(yàn)，并實(shí)施了溫度全控制， 4 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)大型路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的先河，隨后北京重慶等地也開(kāi)始了大型路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的 研究。 a l f 試驗(yàn)儀誕生后，我國(guó)于1 9 9 0 年從澳大利亞引進(jìn)了該設(shè)備，開(kāi)展了一系列瀝青 路面性能的加速加載試驗(yàn)，如1 9 9 0 年河北正定試驗(yàn)、1 9 9 1 - - 1 9 9 7 年河北琢州試驗(yàn)、1 9 9 9 2 0 0 0 年北京通州試驗(yàn)、2 0 0 2 - - 2 0 0 3 年的西平遙試驗(yàn)、2 0 0 4 - - - 2 0 0 5 年浙江桐廬試驗(yàn)、 2 0 0 7 m 2 0 0 8 甘肅武威試驗(yàn)，其中山西平遙試驗(yàn)結(jié)果己被我國(guó)的公路設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)所采納。 通過(guò)對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果的分析，國(guó)內(nèi)的研究人員開(kāi)展了針對(duì)半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)的廣泛研 究。對(duì)瀝青路面的各結(jié)構(gòu)層的抗破壞能力和耐久性，孟書(shū)濤、徐全亮等人得出了很多具 有指導(dǎo)意義的研究成果，同時(shí)國(guó)內(nèi)的很多研究機(jī)構(gòu)，如長(zhǎng)安大學(xué)、中南大學(xué)、同濟(jì)大學(xué) 等高等院校也參與到對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的研究，其研究成果為我國(guó)的公路，尤其是高速公路的 建設(shè)做出了重要貢獻(xiàn)。 1 3 本研究的主要內(nèi)容及技術(shù)路線 1 3 1 研究的主要內(nèi)容 本研究依托于西部項(xiàng)目“半剛性基層損害機(jī)理與適應(yīng)性研究”，開(kāi)展半剛性基層瀝 青路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，通過(guò)精密的n i 數(shù)據(jù)采集設(shè)備、應(yīng)變傳感器結(jié)合自己通過(guò) l a b v i e w 編輯的數(shù)據(jù)采集程序準(zhǔn)確地測(cè)量路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的應(yīng)力應(yīng)變，獲得與理論分析 相對(duì)比的實(shí)測(cè)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)。 本部分的研究?jī)?nèi)容為： ( 1 ) 研究室內(nèi)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法，包括試件制備，傳感器的埋設(shè)、調(diào)校，數(shù)據(jù)測(cè)試等； ( 2 ) 模擬傳統(tǒng)半剛性基層瀝青路面，成型小尺寸試件，測(cè)試其在不同溫度與荷載 下的力學(xué)響應(yīng)，并適當(dāng)變換結(jié)構(gòu)尺寸，根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析溫度、荷載以及結(jié)構(gòu)參數(shù)變換 對(duì)力學(xué)響應(yīng)的影響規(guī)律； ( 3 ) 提出新型半剛性基層瀝青路面：具有級(jí)配碎石過(guò)渡層的半剛性基層瀝青路面、 混合式( 瀝青碎石為上基層，半剛性材料為下基層) 瀝青路面，成型小尺寸試件，測(cè)試 其在不同溫度與荷載下的力學(xué)響應(yīng)，分析溫度與荷載變換對(duì)其力學(xué)相應(yīng)的影響規(guī)律； ( 4 ) 對(duì)上述各類結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)特征進(jìn)行對(duì)比分析，找出不同結(jié)構(gòu)類型對(duì)荷載和 溫度變化的反應(yīng)規(guī)律并進(jìn)行比較，以便為下一步研究提供評(píng)價(jià)依據(jù)。 第章緒論 1 3 2 本研究的技術(shù)路線 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)依據(jù)分析 1r 室內(nèi)試驗(yàn)試件結(jié)構(gòu)尺寸 1 r 6 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備 2 1 概述 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備 隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，試驗(yàn)儀器也有了質(zhì)的飛躍，開(kāi)始由傳統(tǒng)的試驗(yàn)儀器向 虛擬儀器發(fā)展，這也給我們路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)帶來(lái)新的試驗(yàn)方法和試驗(yàn)手段。虛擬儀器測(cè)試 系統(tǒng)的組成，從硬件上看包括模擬和數(shù)字兩部分。典型的測(cè)試系統(tǒng)硬件構(gòu)成如圖2 1 。 各部分的作用分別為： 1 ) 傳感器單元：將被測(cè)對(duì)象的非電量轉(zhuǎn)換為電量信號(hào)，并送給信號(hào)調(diào)理模塊進(jìn)行 處理。 2 ) 信號(hào)調(diào)理模塊：對(duì)傳感器輸入的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波等處理后轉(zhuǎn)換成適合數(shù) 據(jù)采集模塊采集的信號(hào)，送入數(shù)據(jù)采集模塊。 3 ) 數(shù)據(jù)采集模塊：對(duì)輸入的經(jīng)過(guò)調(diào)理的信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn) 行處理。 4 ) 計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng)：管理應(yīng)用程序與用戶的交互，對(duì)送入的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理、 顯示、存儲(chǔ)。 傳 信 數(shù)設(shè) 應(yīng)用軟件 備 感 號(hào)據(jù) 驅(qū) 器 調(diào) 采 動(dòng) labv iew 理集 程 開(kāi)發(fā)平臺(tái) 序 單 模模 計(jì)算機(jī)處理系統(tǒng) 兀塊塊 2 2 應(yīng)變傳感器 圖2 1典型測(cè)試系統(tǒng)硬件構(gòu)成 2 2 1 傳感器的基本要求及選用原則 傳感器作為檢測(cè)系統(tǒng)的重要器件，其性能直接影響測(cè)量效果。故對(duì)傳感器有如下基 本要求： 1 ) 線性度要好。線性范圍寬，工作量程大。 7 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 ) 靈敏度高。一般情況下，傳感器的靈敏度越高越好，但傳感器的靈敏度過(guò)高， 與測(cè)量無(wú)關(guān)的噪聲也容易混入，因此要求傳感器的信噪比越大越好。 3 ) 測(cè)量范圍大。在允許誤差限內(nèi)，希望傳感器的測(cè)量范圍越大越好。 4 ) 精度高、穩(wěn)定性好。傳感器精度高的同時(shí)，還要考慮其經(jīng)濟(jì)系及在使用環(huán)境下 工作的穩(wěn)定性 5 ) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠。 現(xiàn)在的傳感器種類繁多，在原理和結(jié)構(gòu)上也千差萬(wàn)別，如何根據(jù)具體的情況選用合 適的傳感器，是進(jìn)行測(cè)量時(shí)首先要解決的問(wèn)題。傳感器確定之后，與之相配套的測(cè)量方 法和測(cè)量設(shè)備也就可以確定。因此，傳感器的選用是否合理直接關(guān)系到測(cè)量的成敗。充 分了解傳感器的選用原則，是正確選用傳感器的關(guān)鍵。 1 ) 根據(jù)測(cè)量信號(hào)和測(cè)試環(huán)境確定傳感器類型 進(jìn)行一個(gè)具體的測(cè)量工作，要根據(jù)測(cè)量信號(hào)的類型和測(cè)試環(huán)境，確定傳感器的類型。 傳感器種類繁多，即使測(cè)量同一物理量，也有多種原理的傳感器供選擇，哪一類型的傳 感器比較合適，要分析被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)及其工作環(huán)境，具體考慮如下問(wèn)題：傳感器的量 程；對(duì)環(huán)境的抗干擾能力；檢測(cè)范圍；檢測(cè)方式為接觸式還是非接觸式：被測(cè)對(duì)象對(duì)傳 感器體積的要求。 在考慮上述問(wèn)題之后就斡確定傳感器的類型，然后再考慮傳感器的具體性能指標(biāo)。 2 ) 靈敏度選擇 一般選用信噪比高的傳感器，這樣才能保證床阿奇的靈敏度在測(cè)量范圍內(nèi)保持不 變。傳感器的靈敏度具有方向性，當(dāng)被測(cè)量是單向量是，就選擇橫向靈敏度小的傳感器； 弱被測(cè)量是多維的，則要求傳感器的交叉靈敏度愈小愈好。 3 ) 頻率響應(yīng)特性的選擇 傳感器的頻率響應(yīng)特性決定了被測(cè)量的頻率范圍，因此頻率響應(yīng)特性必須覆蓋北側(cè) 幸好的帶寬，而且希望傳感器響應(yīng)的延遲時(shí)間越短越好。傳感器的響應(yīng)時(shí)間段，測(cè)量范 圍就寬，但部分傳感器由于受結(jié)構(gòu)特性影響，機(jī)械系統(tǒng)慣性大，自然頻率低，測(cè)量范圍 也就窄。 4 ) 穩(wěn)定性的選擇 傳感器在使用一段時(shí)間后，其性能不發(fā)生變化的性質(zhì)稱為穩(wěn)定性。傳感器的穩(wěn)定時(shí) 間越長(zhǎng)，當(dāng)然就越好。但影響傳感器的穩(wěn)定性除了傳感器自身結(jié)構(gòu)外，還有其使用環(huán)境。 在選擇傳感器之前，要了解測(cè)試環(huán)境，根據(jù)具體的使用環(huán)境選擇對(duì)此環(huán)境具有較強(qiáng)適應(yīng) 8 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備 能力的傳感器。 傳感器的穩(wěn)定性有定量指標(biāo)，超過(guò)試用期應(yīng)及時(shí)進(jìn)行標(biāo)定，以確定其性能是否改變。 5 ) 精度的選擇 傳感器的精度是保證整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)精度的必要條件。選擇傳感器的精度要與后續(xù)的 測(cè)試環(huán)節(jié)相匹配，這樣才能滿足測(cè)試要求。若測(cè)試是做定性分析，應(yīng)選用重復(fù)精度高的 傳感器，不宜選用絕對(duì)量值精度高的：若是為了定量分析，需要獲得準(zhǔn)確的測(cè)量值，就 應(yīng)選用精度等級(jí)高的傳感器。 6 ) 線性范圍的選擇 傳感器的線性范圍指其輸入與輸出的成正比的范圍。傳感器的線性范圍越寬，其量 程越大，并且能保證一定的精度。實(shí)際中，任何傳感器都不能保證絕對(duì)的線性，線性度 也是相對(duì)的。當(dāng)所要求測(cè)量精度較低時(shí)，在一定范圍內(nèi)可將非線性誤差較小的傳感器當(dāng) 作線性處理，這樣會(huì)帶來(lái)極大的方便。 2 2 2 電阻應(yīng)變式傳感器原理 萋 電阻應(yīng)變式傳感器是利用電阻應(yīng)變片將應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電阻變化的傳感器，路面結(jié)構(gòu)試 驗(yàn)用應(yīng)變傳感器是由在彈性元件上粘貼電阻應(yīng)變敏感元件構(gòu)成，如圖2 2 所示。當(dāng)荷載 作用在傳感器上時(shí)，傳感器的變形引起電阻應(yīng)變片的電阻值變化，并通過(guò)測(cè)量電路將其 轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，電信號(hào)變化的大小反映了被測(cè)物應(yīng)力應(yīng)變的大小。 k b出 1 i l l ii 置 圖2 2 電阻應(yīng)變式傳感器 1 ) 應(yīng)變片的基本原理 應(yīng)變片的工作原理是基于金屬絲的電阻應(yīng)變效應(yīng)，即金屬絲電阻隨機(jī)械變形而改變 的物理現(xiàn)象。其在不同方向的外力作用下，所產(chǎn)生的變形量( ) 不同。設(shè)有一根長(zhǎng)度為 l 的導(dǎo)線，橫截面積為a 、電阻率為p 的金屬絲，其初始電阻值為： 9 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 r = p 喜 ( 2 1 ) 對(duì)于大多數(shù)作為應(yīng)變片的金屬來(lái)說(shuō)，其電阻絲電阻變化率a r r 在彈性范圍內(nèi)存在以下 關(guān)系： 竺：七笪k s( 2 2 ) = 后一 l z z j rf 式中：k 為常數(shù)，稱為靈敏系數(shù)；s = a i i 為線應(yīng)變。 可以看出只要測(cè)得ar r 的值，我們就可以通過(guò)換算得到應(yīng)變值。以上所述就是 電阻應(yīng)變片測(cè)量應(yīng)變的基本理論。 2 ) 應(yīng)變片的基本結(jié)構(gòu) 在路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中多采用金屬電阻應(yīng)變片。金屬電阻應(yīng)變片是由敏感柵、基底、覆 蓋層及引出線組成( 見(jiàn)圖2 3 ) 。敏感柵是電阻應(yīng)變量轉(zhuǎn)化為電阻變化量的敏感部分；基 底和覆蓋層具有定位和保護(hù)電阻絲與被測(cè)體絕緣的作用；引線起著連接測(cè)量導(dǎo)線的作 用。 誓藍(lán)璧 3 ) 應(yīng)變片的橋路連接 圖2 3 金屬電阻應(yīng)變片的結(jié)構(gòu) 電橋是應(yīng)變傳感器的重要組成部分。通過(guò)電橋可以將應(yīng)變片轉(zhuǎn)換來(lái)的電阻! a r r 再轉(zhuǎn)換為電壓變化，然后再由電壓變化輸給放大器加以放大在應(yīng)變測(cè)試中。j 儀器系統(tǒng)中，根據(jù)測(cè)量目的及布片方式的不同，橋路可分為七種：1 4 橋i 型、1 型、半橋i 型、半橋型、全橋i 型、全橋i i 型、全橋i 型【8 9 1 4 2 3 , 3 2 , 翊。具1 方式如表2 1 表2 1 應(yīng)變片的布方式與橋路 電橋布片方式備注 1 4 橋i 型無(wú)溫度補(bǔ)償 一 r 4 l o 化率 虛擬 橋i i 布片 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備 1 4 橋i i 型r 3 作為溫度補(bǔ)償 r 4 半橋i 型 r 3 、r 4 半橋i i 型 i r 3 、r 。 僅用于彎曲應(yīng)變 全橋i 型i 一僅用于彎曲應(yīng)變 一 r l 、r 2 、r 3 、r 4 全橋i i 型 一一r 1 、r 2 、r 3 、r 。 僅用于彎曲應(yīng)變 全橋i i i 型 i i | r 1 、r 2 、r 3 、r 。 僅用于軸向拉壓應(yīng)變 1 4 橋i i 主要用于測(cè)量軸向拉壓或彎曲應(yīng)變，如圖2 4 所示。圖2 5 為電路接線圖。 圖2 41 4 橋測(cè)量軸向拉壓或彎曲應(yīng)變 1 4 橋i i 具有以下特點(diǎn)： ( 1 ) 只有一個(gè)應(yīng)變片參與測(cè)量，而另一個(gè)應(yīng)變片只起到溫度補(bǔ)償作用。測(cè)量片粘貼于 拉伸或彎曲應(yīng)變的方向上，補(bǔ)償片貼于能同被測(cè)對(duì)象溫度保持一致且與被測(cè)對(duì)象相同的 介質(zhì)上； ( 2 ) 該組橋方式與半橋i 方式主要差別在于應(yīng)變片足是否粘貼于被測(cè)對(duì)象上，進(jìn)行應(yīng) 變測(cè)量； ( 3 ) 可以進(jìn)行溫度補(bǔ)償； ( 4 ) 橋臂系數(shù)為l 。 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 r l 十：) r s 圖2 51 4 橋i i 電路按綾圖 電橋的測(cè)量電壓與應(yīng)變間的轉(zhuǎn)換公式為： 一2 麗舊j 他3 ) 本研究采用的應(yīng)變片為中航工業(yè)電測(cè)儀器公司生產(chǎn)的，型號(hào)為b q l 2 0 8 0 a a ，其 b q 系列是紙侵縮醛樹(shù)脂基底，康銅箔制成，基底薄而柔軟，使用、粘貼方便，是一般 應(yīng)力分析尤其是復(fù)合材料和混凝土結(jié)構(gòu)的常用敏感元件。電阻值：1 2 0 0 + 0 1q ；敏感 系數(shù)：2 0 2 2 ；應(yīng)變極限：2 o ；使用溫度范圍：一3 0 + 8 0 ；敏感柵尺寸：8 0 x2 5 ( m m ) 。 橋路連接采用1 4 橋i i 型。 2 2 3 應(yīng)變傳感器的制作及標(biāo)定 ( 1 ) 應(yīng)變傳感器的制作 綜合分析半剛性基層的施工特點(diǎn)和動(dòng)力響應(yīng)特點(diǎn)，傳感器滿足以下基本要求：不 影響路面結(jié)構(gòu)力學(xué)性能：傳感器放入道路中跟隨道路結(jié)構(gòu)一起變形，屬于強(qiáng)制變形。半 剛性材料剛度介于柔性材料和剛性材料之間。如果傳感器的彈性元件或保護(hù)裝置剛度太 大，則會(huì)增加檢測(cè)位的剛度，從而影響檢測(cè)精度，失去試驗(yàn)的意義結(jié)構(gòu)尺寸?。涸嚰?寸比較小，傳感器結(jié)構(gòu)如過(guò)大會(huì)影響檢測(cè)精度。因此傳感器結(jié)構(gòu)應(yīng)該比較小，特別是在 深度方向，其尺寸應(yīng)小于l c m ?？辜羟小５缆方Y(jié)構(gòu)施工時(shí)，在大噸位鋼輪壓路機(jī)的振 動(dòng)和膠輪壓路機(jī)的搓揉作用下，帶有一定棱角的石料對(duì)傳感器及信號(hào)傳輸設(shè)備施加強(qiáng) 大的剪切力。這是影響傳感器成活率的主要因紊。靈敏度高：根據(jù)國(guó)外研究成果，半 剛性基層底部的疲勞極限應(yīng)變?cè)? 0 1 0 0 1 此，而實(shí)際測(cè)量的結(jié)果應(yīng)該會(huì)低于這個(gè)界限，因 此要求傳感器的精度達(dá)到l 陟。 綜合考慮以上約束條件，本研究自主研究開(kāi)發(fā)了傳感器，如圖2 6 所示。該應(yīng)變傳感 器包括木質(zhì)基底棒、木質(zhì)端桿、螺釘、應(yīng)變片、電纜等部件。傳感器的彈性元件的選擇， 主要考慮其彈性模量，與半剛性基層材料彈性模量接近，本研究采用長(zhǎng)方體木塊作為彈 性元件，其材質(zhì)為橫紋松木，抗壓回彈模量9 8 0 m p a 左右。在木質(zhì)基底棒底部中間粘貼 1 2 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備 應(yīng)變片，型號(hào)為b a l 2 0 1 0 a a 溫度自補(bǔ)償型，內(nèi)部組成1 4 橋i i 型連接。兩端的木質(zhì) 端桿不僅能夠保證彈性元件與半剛性材料同步變形，而且能防止碾壓成型時(shí)傳感器位置 和方向發(fā)生改變，影響測(cè)精度。傳感器總體尺寸設(shè)計(jì)為l o o m m x1 0 0 m m 。實(shí)際使用時(shí)，把 該傳感器放到檢測(cè)位，固結(jié)在基層混合料中。 圖2 6 基層用傳感器圖 ( 2 ) 應(yīng)變傳感器的標(biāo)定 因?yàn)椴煌a(chǎn)商制造的傳感器本身的材料參數(shù)和應(yīng)變片的連接方式不同，如果不是 在標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的情況下，在相同荷載作用下傳感器的輸出信號(hào)不同。還有傳感器輸出的信 號(hào)也和所要測(cè)量的材料性質(zhì)有關(guān)，而且由于是傳感器自身材料和要測(cè)量的材料是兩個(gè)不 完全連續(xù)的體系，其間會(huì)有一個(gè)力和變形的傳遞，這個(gè)傳遞有一個(gè)延遲時(shí)間。提高傳感 器的靈敏度和頻響能減少這種延遲，不過(guò)力和變形的傳遞不一定是等量的，要有一個(gè)關(guān) 系式來(lái)表達(dá)其間的關(guān)系，所以要對(duì)在基層底面使用的傳感器進(jìn)行校檢。 首先制作半剛性基層材料梁試件，梁的尺寸l o o m m x l o o m m x 4 0 0m i l l ，選擇試驗(yàn)中 使用的半剛性混合料，然后把傳感器埋人混合料的中部，用振動(dòng)壓實(shí)成型的方法成型半 剛性基層材料梁試件，根據(jù)規(guī)范進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，然后把梁在m t s 材料試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)時(shí)采 用控制應(yīng)變的方法，也就是控制梁中點(diǎn)的變形占，梁的具體幾何尺寸及傳感器的埋設(shè)位 置如圖2 7 和圖2 8 。 長(zhǎng)安大學(xué)碩士學(xué)位論文 n 、 c n 、 c 一既嬲猊零照綴甥霹麓寥鬟玀咒搦露露孽鬟墓綴 一z “口2 a “p 1，世z ”，7 一o 一 、一、一 r _ 豳懋薯二 洶矗茹菇燧磊夏蕊麟醐 翻 _r 一蟊蠡鑫墓反一 ：，o ：乞，4 怒。篡。：0 二z 毒一? 司自凝稼是羹麓髫戮囂 一 - _ 圖2 8 半剛性材料粱試件照片 進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)記錄撓度和撓度變化值，同時(shí)用應(yīng)變儀采集應(yīng)變傳感器的應(yīng)變 件中心點(diǎn)最大拉應(yīng)變根據(jù)撓度和梁幾何尺寸進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算公式見(jiàn)式( 2 4 ) ， s ，= s 。= 1 辦宴z ( ) 4 ) 。 2 3 三2 進(jìn)行實(shí)測(cè)應(yīng)變和計(jì)算應(yīng)變的相關(guān)性分析。表2 2 和圖2 9 是其中一種瀝青混 試驗(yàn)分析結(jié)果，其得到的用應(yīng)變傳感器測(cè)量路面應(yīng)變的轉(zhuǎn)換關(guān)系式為式( 2 5 ) y = 0 8 6 1 9x 一2 1 3 5 9 ( 2 5 ) 其中：x 為傳感器的讀數(shù)值，y 為路面的實(shí)際計(jì)算應(yīng)變值。 表2 2 傳感器實(shí)測(cè)和計(jì)算應(yīng)變值 撓度m m撓度變化m m 傳感器實(shí)測(cè)應(yīng)變嵋 計(jì)算應(yīng)變u o 1 2 0 1 35 4 3 2 43 6 6 2 6o 2 5 0 1 87 6 7 6 8 5 0 7 1 3 0 3 0 2 3 9 1 2 9 6 6 4 8 o 3 5 0 2 81 1 9 7 4 87 8 8 8 7 0 4 0 3 31 4 2 6 6 8 9 2 9 7 4 o 4 5 0 3 81 8 0 6 8l - 0 7 0 6 l 0 5 0 4 31 8 7 5 7 6 1 ，2 1 1 4 8 0 5 5 1 4 第二章數(shù)據(jù)采集設(shè)備 u - t v 蟈 琳 l ，o 制 邂 避 林 o 6 o 4 82 0 8 2 41 3 5 2 3 5 o 7o 5 82 1 2 3 5 21 6 3 4 0 9 o 8o 6 82 2 6 2 5 61 9 1 5 8 3 0 。90 7 82 3 7 1 2 82 ，1 9 7 5 7 2 5 0 0 y = 0 8 6 1 9 x 一2 1 3 i 9 阼吵 | | 05 0 01 0 0 01 5 0 02 0 0 02 5 0 0 傳感器測(cè)量值( 1 ae ) 圖2 9 實(shí)測(cè)和計(jì)算應(yīng)變的相關(guān)性分析 2 3 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 本部分主要研究路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)用傳感器的信號(hào)采集系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集虛擬儀器系統(tǒng)通 過(guò)軟件控制完成采集參數(shù)設(shè)置、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和打印等功能，滿 足了實(shí)際動(dòng)態(tài)測(cè)試分析的需要。 虛擬儀器( v i r t u a li n s t r u m e n t ，簡(jiǎn)稱v i ) 是指具有虛擬儀器面板的個(gè)人計(jì)算機(jī)儀器， 它充分利用最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)和擴(kuò)展傳統(tǒng)儀器的功能。它是計(jì)算機(jī)硬件資源、儀 器測(cè)控硬件和用于數(shù)據(jù)分析、過(guò)程通訊及圖形用戶界