基于LTPP數據庫的反算分析

張睿 劉明樓

【摘要】本研究目的是編寫反算分析程序來討論所選擇路面試驗路段的反算結果。由于路面材料的應力和應變關系為非線性，所以反算分析將采用非線性材料模型，再將反算得到的材料性質與非線性有限元素法結合。本研究將應用Data Pave網站所取得的試驗路段FWD數據的方法來進行選取及反算分析，并利用分析所得的結果，求出此路段路面材料性質的統計參數。

【關鍵詞】LTPP；非線性；反算；FWD

1.前言

隨著我國交通事業的蓬勃發展，公路的發展對國民經濟的影響是極為重要的，因此我國目前也正在大力加強基礎設施建設[1]。Falling Weight Deflectometer，簡稱FWD，是目前國際上先進的路面強度無損檢測設備之一，它被廣泛用來測定路面的彎沉，并用來反算路面的回彈模量。彎沉是反應路面強度的重要力學指標，關于它發展的各種檢測技術在很多方面得到廣泛的應用[2，3，4]。

1988年，美國實施了戰略性公路研究計劃（SHRP），通過一個相對完備和科學的測量任務FWD檢測技術的應用被逐漸規范化、標準化[5 6]。

本研究將應用劉明樓[7，8]從美國聯邦公路總署的Data Pave網站所取得的試驗路段FWD數據的方法來進行選取及反算分析，并利用分析所得的結果，求出此路段路面材料性質的統計參數。

2.力學模型的選取

本研究將使用下列兩種回彈模型并探討不同回彈模型對結構分析的影響：

上式中E是回彈模量，k1、k2是材料參數，pα是參考壓力，l1是第一應力不變式。本研究采用優化理論解決目標函數求解問題。……