發(fā)布時間：2020-09-02 10:45

　　 良好的路面抗滑性能不僅是行車安全的有效保障,同時也是保障路網(wǎng)暢通的重要條件。大跨徑鋼橋由于其特殊的使用環(huán)境和材料性能,對橋面鋪裝抗滑性能提出了更苛刻的要求。然而在目前的鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝抗滑性能研究中存在抗滑指標(biāo)不明確、演化行為研究不完整、抗滑機理待分析、長期抗滑演化模型待完善等問題。本文采用現(xiàn)場跟蹤調(diào)查和室內(nèi)加速磨耗試驗的方法,研究了鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝在全壽命周期內(nèi)的抗滑性能演化規(guī)律,構(gòu)建了基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時間序列模型的抗滑性能預(yù)測方法。首先,從鋼橋面抗滑性能衰減病害表現(xiàn)入手,根據(jù)大跨徑鋼橋使用環(huán)境、交通條件和材料特性對鋼橋環(huán)氧瀝青鋪裝層抗滑需求進行分析,針對抗滑性能的兩層含義分別分析了各因素對抗滑性能的影響方式,并基于鋪裝表面多尺度紋理退化規(guī)律探討了鋼橋面環(huán)氧鋪裝抗滑性能演化行為機理。其次,選取國內(nèi)某鋼橋,跟蹤監(jiān)測環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝結(jié)構(gòu)在服役過程中的摩擦系數(shù)變化,分析了環(huán)氧瀝青混凝土抗滑性能的時空演化規(guī)律,為室內(nèi)外試驗結(jié)果一致性分析提供了參考依據(jù)。再次,成型鋼橋面典型環(huán)氧鋪裝結(jié)構(gòu)試件用于室內(nèi)加速磨耗試驗,選擇行車荷載模擬系統(tǒng)(MMLS3)作為模擬加載設(shè)備,選取構(gòu)造深度(MTD)和摩擦系數(shù)(BPN)作為抗滑性能評價指標(biāo),揭示了磨耗過程中鋪裝表面形貌、摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度的變化規(guī)律。最后,根據(jù)鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝抗滑性能的演化機理,將非線性自回歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)用至鋼橋面環(huán)氧瀝青鋪裝抗滑性能預(yù)測中,實現(xiàn)了摩擦系數(shù)的多步預(yù)測。并將馬爾可夫誤差狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣引入到誤差修正模型中,消除了歷史預(yù)測殘差序列的影響。結(jié)果表明,基于馬爾可夫誤差狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣修正后的長期抗滑性能時間序列預(yù)測模型具有良好的預(yù)測準(zhǔn)確性和誤差穩(wěn)定性。
【學(xué)位單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U443.33
【部分圖文】：

定點式摩擦系數(shù)測試儀式摩擦儀屬于定點式、靜態(tài)摩擦系數(shù)測量儀器，其工作原理是根據(jù)能量守恒定律，將面時動能損失轉(zhuǎn)化為擺臂勢能損失，進而通過擺值讀數(shù)反算出摩擦系數(shù)[6]。擺式摩擦系低廉、操作簡便，但是僅適用于單點、靜態(tài)采樣條件，測量得到的擺值只能反映較低摩擦性能，且擺式摩擦儀的橡膠滑塊只與路表凸起部分接觸，而路表微凸體頂面持續(xù)磨光，因此擺值僅能反映路表凸起部分微觀紋理的抗滑特性，且在宏觀構(gòu)造粗糙度大時存在偏差[7-8]，此外測試操作對交通的干擾較大。態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀最初由日本研制。測試時，把轉(zhuǎn)盤加速到一定轉(zhuǎn)速后放置于橡膠塊與地面之間通過摩擦力做功與旋轉(zhuǎn)動能相互轉(zhuǎn)化，通過測量出的由滑塊產(chǎn)生的動態(tài)摩擦系數(shù)值[9]。動態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀適用于模擬車速在 20km/h-80km/h 的面摩擦系數(shù)值測定，且研究表明低速狀態(tài)下測得的摩擦值與擺式摩擦儀測試結(jié)果高度點式摩擦系數(shù)測試儀具有便攜、操作簡單等特點，既適用于室外現(xiàn)場測試（需要封閉于室內(nèi)試驗測試。相比之下，擺式摩擦儀操作較簡單，但只能測定低速（通常為 10k摩擦系數(shù)；動態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀可以測試路面在 20km/h-80km/h 速度區(qū)間內(nèi)的值，其測試結(jié)果能反映摩擦系數(shù)與速度的相關(guān)關(guān)系，也可用于間接表征路表微觀紋理

定點式摩擦系數(shù)測試儀式摩擦儀屬于定點式、靜態(tài)摩擦系數(shù)測量儀器，其工作原理是根據(jù)能量守恒定律，將面時動能損失轉(zhuǎn)化為擺臂勢能損失，進而通過擺值讀數(shù)反算出摩擦系數(shù)[6]。擺式摩擦系低廉、操作簡便，但是僅適用于單點、靜態(tài)采樣條件，測量得到的擺值只能反映較低摩擦性能，且擺式摩擦儀的橡膠滑塊只與路表凸起部分接觸，而路表微凸體頂面持續(xù)磨光，因此擺值僅能反映路表凸起部分微觀紋理的抗滑特性，且在宏觀構(gòu)造粗糙度大時存在偏差[7-8]，此外測試操作對交通的干擾較大。態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀最初由日本研制。測試時，把轉(zhuǎn)盤加速到一定轉(zhuǎn)速后放置于橡膠塊與地面之間通過摩擦力做功與旋轉(zhuǎn)動能相互轉(zhuǎn)化，通過測量出的由滑塊產(chǎn)生的動態(tài)摩擦系數(shù)值[9]。動態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀適用于模擬車速在 20km/h-80km/h 的面摩擦系數(shù)值測定，且研究表明低速狀態(tài)下測得的摩擦值與擺式摩擦儀測試結(jié)果高度點式摩擦系數(shù)測試儀具有便攜、操作簡單等特點，既適用于室外現(xiàn)場測試（需要封閉于室內(nèi)試驗測試。相比之下，擺式摩擦儀操作較簡單，但只能測定低速（通常為 10k摩擦系數(shù)；動態(tài)旋轉(zhuǎn)式摩擦系數(shù)測試儀可以測試路面在 20km/h-80km/h 速度區(qū)間內(nèi)的值，其測試結(jié)果能反映摩擦系數(shù)與速度的相關(guān)關(guān)系，也可用于間接表征路表微觀紋理

東南大學(xué)碩士學(xué)位論文②連續(xù)式摩擦系數(shù)測試儀連續(xù)式摩擦系數(shù)測試設(shè)備主要是配置了各類自動化檢測系統(tǒng)的摩擦系數(shù)檢測車，主要用測試，能在一定距離內(nèi)連續(xù)檢測路面摩擦系數(shù)，測試過程不干擾正常交通，但是測試設(shè)。根據(jù)檢測指標(biāo)不同可分為橫向力系數(shù)測試類和縱向摩擦系數(shù)測試類。其中橫向力摩擦系數(shù)測試設(shè)備以英國的 SCRIM 檢測車（如圖 1-4）和 Mu-Meter 拖車（代表。橫向力摩擦系數(shù)可以很好地表征車輛在制動、轉(zhuǎn)彎工況(此時輪胎具有側(cè)偏角)時能力。英國、比利時和丹麥等國家采用橫向力系數(shù) SFC 作為路面抗滑性能控制指標(biāo)。我定將橫向力系數(shù)作為瀝青路面檢驗指標(biāo)之一，并給出了 SCRIM 檢測車的詳細(xì)測試規(guī)范[

【參考文獻(xiàn)】

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1 王建偉;于力;羅桑;;南京長江第二大橋環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝服役13年回顧[J];公路;2015年08期

2 張肖寧;張順先;徐偉;黃志勇;吳文亮;苑苗苗;;基于使用性能的鋼橋面鋪裝環(huán)氧瀝青混凝土設(shè)計[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年07期

3 羅桑;錢振東;;環(huán)氧瀝青混凝土鋪裝表面特性試驗研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2012年02期

4 劉柳;梁乃興;王樂;;數(shù)字圖像技術(shù)在露石混凝土路面中的應(yīng)用[J];重慶交通大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2008年05期

5 閔召輝;張翔;詹炳根;;環(huán)氧瀝青與石料的黏附性能研究[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年11期

6 鄭木蓮,陳拴發(fā),王選倉,王秉綱,馮治安,高建立;縱向摩擦系數(shù)在路面抗滑性能評價中的應(yīng)用[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年04期

7 趙戰(zhàn)利,張爭奇,胡長順;集料級配對瀝青路面抗滑性能的影響[J];長安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年01期

本文編號：2810499