剛性路面板振動(dòng)理論及聲振法地基脫空識(shí)別研究.pdf

1、在車輛荷載的長(zhǎng)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(duì)評(píng)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(wú)損檢測(cè)技術(shù)判定水泥混凝土路面板下的脫空狀態(tài)也成為國(guó)內(nèi)外的熱門課題。
　　雖然水泥混凝土路面脫空的檢測(cè)方法很多，但是真正適用于工程簡(jiǎn)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(hào)，無(wú)

2、需傳感器，由于基于聲信號(hào)頻譜分析的識(shí)別方法簡(jiǎn)便，有效，因此對(duì)聲振法用于水泥混凝土路面板下地基脫空的識(shí)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?jī)?nèi)容如下：
　　(1)利用彈性矩形薄板振動(dòng)理論，求解四邊簡(jiǎn)支、四邊固定及對(duì)邊簡(jiǎn)支等不同邊界條件路面板的振動(dòng)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(shí)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(cè)儀器，開

3、發(fā)了配套的分析軟件。試驗(yàn)確定了脫空檢測(cè)儀器的最佳檢測(cè)參數(shù)，還對(duì)檢測(cè)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(duì)剛性路面板下的地基脫空進(jìn)行識(shí)別和分析比較。
　?。?）結(jié)合工程實(shí)際，通過(guò)工程常用的以貝克曼梁與落錘式彎沉儀（FWD）測(cè)試系統(tǒng)為基礎(chǔ)的路面板的脫空識(shí)別技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)鉆孔取芯，檢驗(yàn)了所提出的聲振法識(shí)別技術(shù)。
　　創(chuàng)新性成果如下：

4、r>　?。?）自行研制了簡(jiǎn)便，有效的剛性路面板下地基脫空檢測(cè)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(hào)。通過(guò)試驗(yàn)確定了該儀器的最佳檢測(cè)參數(shù)，并對(duì)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(shí)別系統(tǒng)。
　　（2）首次將聲振法應(yīng)用于剛性路面脫空檢測(cè)中。對(duì)所采集的聲音信號(hào)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(shí)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(shí)別剛性路面板下地基脫