剛性路面板振動理論及聲振法地基脫空識別研究.pdf

1、在車輛荷載的長期反復(fù)作用下，當(dāng)水泥混凝土路面板底地基因塑性變形累積而產(chǎn)生路面板的脫空,將加速水泥混凝土路面板的斷裂、破碎。因此，如何判定水泥混凝土路面板下脫空的位置及程度，對評定水泥混凝土路面使用性能及采取相應(yīng)的修復(fù)措施具有重要的意義。而采用無損檢測技術(shù)判定水泥混凝土路面板下的脫空狀態(tài)也成為國內(nèi)外的熱門課題。
　　雖然水泥混凝土路面脫空的檢測方法很多，但是真正適用于工程簡便且有效的還很有限，本文所研究的是采用聲振方法采集聲信號，無

2、需傳感器，由于基于聲信號頻譜分析的識別方法簡便，有效，因此對聲振法用于水泥混凝土路面板下地基脫空的識別研究具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　(1)利用彈性矩形薄板振動理論，求解四邊簡支、四邊固定及對邊簡支等不同邊界條件路面板的振動特性。以及利用ANSYS模擬路面板在不同位置、不同程度下的模態(tài)響應(yīng)分析計(jì)算，為應(yīng)用聲振法識別水泥混凝土路面板脫空提供了理論依據(jù)。
　　（2）自行研制了路面板脫空檢測儀器，開

3、發(fā)了配套的分析軟件。試驗(yàn)確定了脫空檢測儀器的最佳檢測參數(shù)，還對檢測儀器的重復(fù)性及有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　（3）采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，模糊控制理論及聲譜分析技術(shù)以及基于信息融合技術(shù)的集成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分別對剛性路面板下的地基脫空進(jìn)行識別和分析比較。
　　（4）結(jié)合工程實(shí)際，通過工程常用的以貝克曼梁與落錘式彎沉儀（FWD）測試系統(tǒng)為基礎(chǔ)的路面板的脫空識別技術(shù)與現(xiàn)場鉆孔取芯，檢驗(yàn)了所提出的聲振法識別技術(shù)。
　　創(chuàng)新性成果如下：

4、r>　　（1）自行研制了簡便，有效的剛性路面板下地基脫空檢測儀器，利用該儀器采集了剛性路面板下地基脫空狀況的聲頻信號。通過試驗(yàn)確定了該儀器的最佳檢測參數(shù)，并對其復(fù)現(xiàn)性進(jìn)行了大量的試驗(yàn)。開發(fā)了配套的分析軟件和剛性路面板下地基脫空識別系統(tǒng)。
　　（2）首次將聲振法應(yīng)用于剛性路面脫空檢測中。對所采集的聲音信號進(jìn)行聲譜分析并定義音頻變量和音頻峰態(tài)值等剛性路面脫空識別參數(shù)，開展了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，模糊控制理論和聲譜分析技術(shù)識別剛性路面板下地基脫