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FWD检测数值的动态分析与反演

作　者: 贾想
导　师: 陆阳
学　校: 西南交通大学
专　业: 道路与铁道工程
关键词: 落锤式弯沉仪(FWD) abaqus 动力分析模量反演
分类号: U416.217
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 94次
引　用: 1次
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内容摘要

随着FWD(落锤式弯沉仪)的普及,根据弯沉盆信息反演路面结构层模量、进而评价路面承载能力在国际上受到普遍重视,并显示出高新技术带来的巨大经济社会效益。本文以成绵水泥混凝土路面高速公路改建工程为依托,在大型通用有限元软件ABAQUS的基础平台上采用动力分析方法,应用Python语言,根据FWD实测弯沉数据对路面结构层的模量进行反演,主要内容包括三个方面：1.介绍了FWD的测试原理和方法,并对测试数据进行了分析。分析结果显示成绵高速各个试验段的实测弯沉盆数据变异性较大,考虑本次反演的路段不是很长,本文的反演数据均采用均值进行反演；2.考虑到静力分析的弯沉盆研究不足以充分描述动荷载条件下路面结构的响应,本文建立了合理的动态有限元模型,对普通路面结构进行弯沉盆的计算,并分析结构层特征对路面弯沉的影响因素,表明了土基模量在模量反演中的重要性；3.应用本文的方法对路面结构进行反演分析。分析结果表明了本文计算方法的正确性和可靠性。选择其中的主要影响参数：结构层厚度误差和泊松比,进行了参数敏感性分析。结果表明面层的厚度对模量的反演影响较大,在反演路面结构的模量前要准确获取面层的厚度；土基的泊松比对模量的反演影响很大,在反演时要慎重取值。

全文目录

摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-11
第一章绪论  11-18
  1.1 论文的研究背景  11-12
  1.2 反演问题的提出  12-13
  1.3 国内外研究现状分析  13-16
  1.4 本文的研究主要内容  16-18
第二章路面结构动力响应的数值理论  18-31
  2.1 动态响应的基本理论  18-29
    2.1.1 弹性动力学问题的有限元基本方程  20-25
    2.1.2 质量矩阵和阻尼矩阵  25-27
    2.1.3 结构模态分析  27-28
    2.1.4 结构动力响应的求解  28-29
  2.2 路面结构的动力校核  29-31
第三章现场动态测试  31-47
  3.1 测试原理  31-33
  3.2 测试仪器介绍  33-34
  3.3 测试方法与测试内容  34-38
    3.3.1 测试方法  34-35
    3.3.2 测试内容  35-38
  3.4 现场测试数据的分析与处理  38-47
    3.4.1 温度对测试数据的影响  39
    3.4.2 荷载及弯沉水平对测试数据的影响  39-40
    3.4.3 FWD检测数据的初步分析  40-47
第四章水泥砼路面结构动力有限元正分析  47-61
  4.1 有限元的力学模型  47-49
  4.2 FWD荷载模型  49-50
  4.3 模型尺寸和单元的选取  50-52
  4.4 结构层特征对路面弯沉的影响因素分析  52-61
第五章路面结构动力有限元反分析  61-82
  5.1 反分析的基本理论  61-65
    5.1.1 Python语言的简介  61-62
    5.1.2 基于Python的反演基本理论  62-65
  5.2 反演中的相关参数范围和取值  65-67
  5.3 模量反演算例  67-68
  5.4 工程实例  68-75
  5.5 关于土基模量  75-77
  5.6 主要影响参数的敏感性分析  77-82
    5.6.1 结构层厚度误差对模量反演结果的影响  77-79
    5.6.2 泊松比的影响  79-82
结论  82-85
致谢  85-87
参考文献  87-92
攻读硕士期间发表的论文  92
已参加的科研项目  92-93

FWD检测数值的动态分析与反演

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