基于壓電智能路面的車輛動態(tài)稱重技術(shù)的研究.pdf

1、隨著我國高速公路網(wǎng)的逐步形成和運輸業(yè)的快速發(fā)展，車輛超限超載現(xiàn)象日益加劇，車輛超限超載給我國公路建設(shè)、交通安全和綜合經(jīng)濟效益帶來巨大的影響。車輛動態(tài)稱重技術(shù)正逐步取代靜態(tài)稱重技術(shù)，對交通管理起到越來越重要的作用。雖然現(xiàn)有車輛動態(tài)稱重系統(tǒng)所采用的傳感器具有優(yōu)良的動態(tài)性能、較高的準(zhǔn)確度和較好的耐久性，但其造價及維護費用昂貴，技術(shù)復(fù)雜，難以在我國公路網(wǎng)中，尤其是低等級的公路和橋梁中普遍推廣。本文提出了一種基于壓電智能路面的車輛動態(tài)稱重技術(shù)。該

2、技術(shù)具有造價低廉、易于實施的特點。該技術(shù)采用壓電式傳感器原理，將利用壓電陶瓷片、環(huán)氧樹脂和大理石制作的壓應(yīng)力傳感器—壓電智能骨料合理陣列化，埋入路面面層，與路面形成整體來實現(xiàn)對動態(tài)車輛軸重的測量。本文主要從以下三個方面展開研究。
　　(1)基于壓電智能骨料的結(jié)構(gòu)特點和測量原理，分析了壓電智能骨料用于車輛動態(tài)荷載監(jiān)測的可行性。
　　(2)提出了一種基于壓電智能骨料的瀝青混凝土路面動態(tài)應(yīng)力測量方法。該方法是將壓電智能骨料埋置于混

3、凝土路面中，通過建立壓電智能骨料的輸出與動態(tài)荷載的關(guān)系實現(xiàn)應(yīng)力測量。通過在試驗室內(nèi)模擬真實車路作用的情況，對埋入瀝青混凝土的壓電智能骨料在不同頻率的動態(tài)荷載作用下的反應(yīng)與靈敏度做了分析標(biāo)定，結(jié)合ABAQUS有限元數(shù)值模擬給予了驗證，并通過模擬進一步分析瀝青混凝土彈模變化對壓電智能骨料輸出靈敏度的影響。
　　(3)通過壓電智能骨料陣列化后形成的壓電智能路面對行駛車輛進行了現(xiàn)場測量。分別探討了壓電智能骨料陣列在不同路面結(jié)構(gòu)層中受到車輛