基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法技术

本发明专利技术涉及一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法，本发明专利技术通过对不同驾驶行为组合的沥青砂浆的多重应力蠕变曲线进行分析，提取各个加载周期内的可恢复蠕变量和不可恢复蠕变量，根据公式计算：复合不可恢复柔量MJ

【技术实现步骤摘要】
基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法
本专利技术属于道路养护
，具体涉及一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法。
技术介绍
由于复杂的交通荷载组成，车辙问题一直是城市道路交叉口的主要病害之一。目前国内外对沥青路面车辙问题虽有较多研究，但是针对道路交叉口路面车辙的严重状况进行专门的评估和防治研究却并不多见。现有的室内评价方法主要是针对沥青混合料和沥青胶结料尺度，对于沥青砂浆尺度的评价较少，同时现有的沥青混合料高温稳定性室内试验方法主要是基于单一荷载的半正弦波加载方式，这种加载方式和路面交叉口所受交通荷载组成差别巨大。因而，现有的试验方法所计算出的高温稳定性评价指标与实际道路交叉口的情况差别较大，不具有针对性，难以在道路交叉口车辙防治的设计和养护工程中发挥作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有的沥青混合料高温稳定性试验方法所计算出的高温稳定性评价指标与实际道路交叉口的情况差别较大，不具有针对性，难以在道路交叉口车辙防治的设计和养护工程中发挥作用的问题，提供一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法，包括如下步骤：(1)将沥青砂浆多重应力蠕变曲线按照驾驶行为分为四个阶段：第一阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的低速行驶加载周期，作用次数为X1；第二阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的常速行驶加载周期，作用次数为X2；第三阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的减速行驶加载周期，作用次数为X3；第四阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的制动缓行加载周期，作用次数为X4；(2)根据分段后的数据计算三大指数，所述三大指数包括复合不可恢复柔量MJnr，弹性恢复率标准偏差SR和不同驾驶行为的车辙贡献率P；所述复合不可恢复柔量MJnr的计算方法如下：首先，从蠕变曲线里提取每个加载循环的加载阶段初始应变ε0和卸载阶段结束时的应变值εr；然后，计算各阶段的平均不可恢复柔量，第一阶段的平均不可恢复柔量Jnr1可通过公式进行计算，第二阶段的平均不可恢复柔量Jnr2可通过公式进行计算，第三阶段的平均不可恢复柔量Jnr3可通过公式进行计算，第四阶段的平均不可恢复柔量Jnr4可通过公式进行计算，其中，ε0(i)为第i个加载循环的加载阶段初始应变值；εr(i)第i个加载循环的卸载阶段结束时的应变值；X1，X2，X3，X4分别为第一，二，三，四阶段的作用次数；δ为应力水平，MPa；最后，通过公式利用加权平均方法计算复合不可恢复柔量MJnr；所述弹性恢复率标准偏差SR的计算方法如下：第一步，首先从蠕变曲线里提取每个加载循环的加载阶段结束时的应变值εp和卸载阶段结束时的应变值εr；第二步，计算各阶段的平均蠕变恢复率，第一阶段的平均蠕变恢复率R1可通过公式进行计算，第二阶段的平均蠕变恢复率R2可通过公式进行计算，第三阶段的平均蠕变恢复率R3可通过公式进行计算，第四阶段的平均蠕变恢复率R4可通过公式进行计算，其中，εp(i)为第i个加载循环的加载阶段结束时的应变值；εr(i)第i个加载循环的卸载阶段结束时的应变值；X1，X2，X3，X4分别为第一，二，三，四阶段的作用次数；第三步，通过公式计算弹性恢复率标准偏差SR，式中为四个阶段的平均蠕变恢复率的均值；所述不同驾驶行为的车辙贡献率P的计算方法如下：1)首先从蠕变曲线里提取第一阶段的初始应变εa，第一阶段的最后一个循环卸载结束时的应变εb，第二阶段的最后一个循环卸载结束时的应变εc，第三阶段的最后一个循环卸载结束时的应变εd，第四阶段的最后一个循环卸载结束时的应变εe；2)计算各阶段的累积剪切应变，第一阶段的累积剪切应变ε1可通过公式ε1＝εb-εa进行计算，第二阶段的累积剪切应变ε2可通过公式ε2＝εc-εb进行计算，第三阶段的累积剪切应变ε3可通过公式ε3＝εd-εc进行计算，第四阶段的累积剪切应变ε4可通过公式ε4＝εe-εd进行计算；3)计算各阶段的车辙贡献率，通过公式计算第一阶段的车辙贡献率P1，通过公式计算第二阶段的车辙贡献率P2，通过公式计算第三阶段的车辙贡献率P3，通过公式计算第四阶段的车辙贡献率P4。本专利技术的有益效果：本专利技术提供了一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法，该方法通过复合不可恢复柔量MJnr评价沥青砂浆在道路交叉口实际驾驶行为组合作用下的高温稳定性，通过弹性恢复率标准偏差SR评价沥青砂浆在不同驾驶行为下的蠕变特性的差异，分析其对于不同驾驶行为的敏感程度，通过不同驾驶行为的车辙贡献率P可以分析沥青砂浆在不同驾驶行为下的蠕变变形量，定量分析不同驾驶行为对于路面车辙的影响程度，该方法简单易行，能够为指导道路交叉口车辙防治实践和养护决策提供准确的、直观的数字化依据。附图说明图1为不同驾驶行为组合下的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分阶段示意图；图2为单循环关键应变值提取示意图；图3为不同驾驶行为车辙贡献率计算示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案做进一步说明。实施例1一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法，包括如下步骤：(1)将沥青砂浆多重应力蠕变曲线按照驾驶行为分为四个阶段：第一阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的低速行驶加载周期，作用次数为X1；第二阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的常速行驶加载周期，作用次数为X2；第三阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的减速行驶加载周期，作用次数为X3；第四阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的制动缓行加载周期，作用次数为X4；不同驾驶行为组合下的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分阶段示意图如图1所示。针对南京市某交叉口A和B交通调查确定驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变试验条件，其中交叉口A属于城市主干道，车辆排队现象突出，而交叉口B属于城市支路，相对车辆排队现象较少。通过动态剪切流变仪DSR对同一种沥青砂浆进行两个不同交叉口驾驶行为组合多重应力蠕变试验，获取蠕变曲线图，如图1所示。对于交叉口A的砂浆蠕变曲线四阶段作用次数X1＝58次，X2＝10次，X3＝25次，X4＝20次；对于交叉口B的砂浆蠕变曲线四阶段作用次数X1＝18次，X2＝76次，X3＝31次，X4＝10次。获取多重应力蠕变曲线的方法为：a.选择道路交叉口断面连续三天通过的所有车辆的车速和车头间距数据，所述路段限速Vm，则车速数据范围为0～Vm，将0～Vm均匀划分为4个代表车速区间：0～10％Vm、10％Vm～40％Vm、40％Vm～70％Vm和70％Vm～Vm，对应的驾驶行为的类别依次为：制动缓行、低速行驶、减速行驶和常速行驶；4个代表车速区间的中值分别为代表车本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)将沥青砂浆多重应力蠕变曲线按照驾驶行为分为四个阶段：/n第一阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的低速行驶加载周期，作用次数为X

【技术特征摘要】
1.一种基于道路交叉口驾驶行为组合的沥青砂浆多重应力蠕变曲线分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将沥青砂浆多重应力蠕变曲线按照驾驶行为分为四个阶段：
第一阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的低速行驶加载周期，作用次数为X1；
第二阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的常速行驶加载周期，作用次数为X2；
第三阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的减速行驶加载周期，作用次数为X3；
第四阶段：即沥青砂浆多重应力蠕变的制动缓行加载周期，作用次数为X4；
(2)根据分段后的数据计算三大指数，所述三大指数包括复合不可恢复柔量MJnr，弹性恢复率标准偏差SR和不同驾驶行为的车辙贡献率P；
所述复合不可恢复柔量MJnr的计算方法如下：
首先，从蠕变曲线里提取每个加载循环的加载阶段初始应变ε0和卸载阶段结束时的应变值εr；
然后，计算各阶段的平均不可恢复柔量，第一阶段的平均不可恢复柔量Jnr1可通过公式进行计算，第二阶段的平均不可恢复柔量Jnr2可通过公式进行计算，第三阶段的平均不可恢复柔量Jnr3可通过公式进行计算，第四阶段的平均不可恢复柔量Jnr4可通过公式进行计算，其中，ε0(i)为第i个加载循环的加载阶段初始应变值；εr(i)第i个加载循环的卸载阶段结束时的应变值；X1，X2，X3，X4分别为第一，二，三，四阶段的作用次数；δ为应力水平，MPa；
最后，通过公式利用加权平均方法计算复合不可恢复柔量MJnr；
所述弹性恢复率标准偏差SR的计算方法如下：
第一步，首先从...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅鸽福，汪义，王荭杰，王晨炜，王海涛，罗洪，明敏，蒋继望，陈星宇，陈胜，
申请(专利权)人：中国核工业中原建设有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11