沥青路面材料与光纤光栅传感器协同变形的评价方法

摘要

沥青路面材料与光纤光栅传感器协同变形的评价方法，它涉及一种路面材料与光纤光栅传感器协同变形的评价方法。本发明解决了现有的沥青路面中埋设的光纤光栅传感器采集的数据无法直接用以评价沥青路面结构受力状态的问题。利用四点弯曲梁试件受力简单的特点，将传感器植入该梁试件中间三分段内，基于小变形纯弹性梁的假设，根据挠度和梁几何尺寸计算得到理论计算应变，通过计算得到的理论应变修正植入的光纤光栅应变传感器的采集数据，为现有实际沥青路面中埋设的光纤光栅传感器采集数据的处理提供依据，为确定路面结构的真实受力状态，探究路面破坏机理、完善路面设计理论和力学模型以及为路面结构的预防性养护提供依据。

主权项

1、一种沥青路面材料与光纤光栅传感器协同变形的评价方法，其特征在于：所述方法按照如下步骤实现：步骤一、将传感器植入装有沥青混合料的长方体模具内，装有沥青混合料的长方体模具称为梁试件；将植入传感器的梁试件设计成四点弯曲宽梁受力模型；压实长方体模具内的沥青混合料使其真实模拟待测的沥青路面；所述传感器位于梁试件中性面的上部或下部；梁试件的底端面相应位置处安装有LVDT位移传感器；试验条件的温度固定；步骤二、在植入传感器对应位置处梁试件的上端面上间隔一定时间逐级施加静态荷载以模拟实际路面车辆的冲击作用；步骤三、通过与植入传感器连接的光纤光栅传感器解调仪采集数组；并利用公式$ϵ=\frac{24\delta }{{23a}^2}y$得出理论计算应变数组；式中：ε为传感器的理论水平应变，a为加载段的1/3，即a＝L/3，δ为梁中轴线最大挠度，L为加载段长度，y为传感器中心到中性面距离；步骤四、采集LVDT位移传感器测得的数组；步骤五、植入光纤光栅应变传感器数据的标定；a.固定温度下，以光纤光栅传感器解调仪采集数组为x轴，以理论计算应变数组为y轴，通过数据拟合得到修正函数：y＝Ax+B；A、B为常数；b.全温度范围内的数据标定，采用上面相同的方法即可得到不同温度下的修正直线，可以作为现场实测数据修正的标准；将现场植入传感器的实测数据代入相应温度的修正函数的自变量x值，即可得到相应的理论计算应变数值y；所述y值反应待测路面结构的真实受力状态。