结构的动态反分析.pdf

第19卷第l期 工 程 力 学 v0119№．J 兰翌兰：星 型窒竺璺型窒竺兰坠竖! 璧!：垫竺 文章编号：1000-4750(2002)01．121—05 路面结构的动态反分析 王复明1，魏翠玲2，周晶3 (1．郑州工业大学．郑州450602；工河北建筑科技学院．邯郸056038；3．大连理工大学．大连116024) 摘要一本文建立了路面结构的层状粘弹性模型，在对FWD无损检测数值进行动态分析的基础上，采用系统识 别方法对路面结构层模量数值进行了动态反分析研究。数值结果表明，反算过程稳定收敛，系统识别方法对于 路面结构层模量的动态识别问题是适用的、有效的。 关键词：路面结构；牯弹性；动力问题；系统识别方法：反分析 中田分类号：U416文献标识码：A 1引言 分析不考虑惯性、阻尼和共振等动力因素的影响， 与FWD检测中所采用的冲击荷载情况不符。因而， 七十年代以来，以落锤式弯沉仪(FWD)为代表 采用动态分析方法，亦即将时间全程的FWD数值 的快速、高效、无破损检测系统在国际上逐步得到 信息用于反分析过程，并考虑动态所固有的粘弹性 广泛应用，根据现场无损检测所得的弯沉盆信息反 现象，将使得路面结构的反分析结果更合理、更接 算路面结构层材料性能也随之成为公路界所关注 近实际。 的课题，各种评价软件也应运而生，并取得了一定 合理适用的力学模型及稳定收敛的反演方法 的经济效益和社会效益。 都是路面结构反分析研究的重要组成部分。目前． 基于FWD弯沉检测数据反演路面的结构层模 路面结构反分析中常用的路面力学模型有等效厚 量的研究在国际上已有二十多年的历史。早期的研 度模型、多层弹性体模型、弹性地基薄板理论等， 究以经验法、推理法为主，即根据经验定性确定路 这些方法的共同特点是以弹性理论为基础，没有考 面弯沉与路面强度之间的关系，或根据弯沉盆的特 虑路面结构在行车荷载作用下的动态粘弹性效应。 性来分析路面结构的强度，后来．人们逐渐开始采 路面结构的反分析方法主要有两种，即数据库搜索 用力学分析法，即利用力学模型和反演手段来确定 法和迭代法。本文采用粘弹性动力分析模型对路面 路面的材料性能。目前，国内外根据FWD检测结 结构的动态粘弹性性质进行描述，并将系统识别反 果进行路面结构的反分析研究正受到越来越多的 分析方法拓展到了路面结构的动力反分析中。 关注，但用于FWD数值的分析方法大多以拟静力 方法为基础，即利用FWD各传感器所测得的最大 2路面结构的动力分析模型 位移之连线，通过静力分析反演路面特性…。但是， 路面结构的力学分析模型见图1。图中，丘为 事实证明，弯沉盆研究不足以描述动荷载条件下地