Разработка экспресс-методов определения вязко-упругих свойств нежестких дорожных одежд с применением портативных приборов ударного действия

• Автор: Лушников, Петр Александрович
• Шифр специальности: 05.23.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ПРИМЕНЯЕМЫХ МЕТОДОВ ОЦЕНКИ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

1.1 Современное состояние методов оценки упругих свойств дорожных

конструкций.

1.2. Сравнительный анализ экспериментальных методов определения упругих прогибов дорожных конструкций
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВПИЕ НА 1РЯЖЕННОДЕФОРМИРОВАПНОГО СОСТОЯНИЯ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ НАГРУЖЕНИЯ.

2.1 Общие положения

2.2 Анализ теоретических исследований напряженнодеформированного состояния многослойных конструкций при воздействии внешней нагрузки
2.3 Применение метода интегральных преобразований Ханкеля для расчета многослойных дорожных одежд
2.4 Исследование напряжений, возникающих в дорожных одеждах при использовании стандартных установок и портативных приборов.

2.5 Область применения портативных приборов

2.6 Выводы.
ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ ПОРТАТИВНЫХ ПРИБОРОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
3.1 Общие положения
3.2 Разработка метода приведения показателей портативных приборов к показателям стандартных установок в упругой постановке.
3.3 Разработка метода определения вязкоупругих характеристик дорожных одежд на основе модели КельвинаФойгта.
3.4 Совершенствование метода оценки вязкоупругих параметров дорожных одежд
3.5 Разработка метода оценки упругих характеристик покрытия и основания
по известной кривой прогиба
3.6 Обоснование квазистатического характера нагрузки, создаваемого установками ударного действия
3.7 Выводы.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УПРУГИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
4.1 Результаты экспериментальных исследований по выявлению взаимосвязи показателей портативного прибора и стандартных установок динамического нафужения.
4.2 Исследование временных зависимостей прогибов дорожной одежды
4.3 Анализ параметров портативных приборов и установок динамического
нафужения
4.4 Методика калибровки и статистическая достоверность результатов
измерений портативными приборами.
4.5 Особенности проведения измерений портативным прибором.
4.6 Использование портативных приборов для выявления неблагоприятных
участков при капитальном ремонте автомобильной дороги
4.7 Оценка модуля упругости нижних слоев дорожной одежды
4.8 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Список литературы


В статьях, опубликованных в рекомендованных ВАК изданиях, изложены основные результаты диссертации в работе 1 исследованы напряжения, возникающие в дорожной одежде при использовании портативных приборов и стандартных установок, в работе 2 предложен экспрессметод определения модуля упругости и коэффициента вязкости нежестких дорожных одежд, в работе 3 получены соотношения для определения модуля упругости основания и жесткости верхних слоев дорожной одежды но экспериментальной кривой прогиба, в работе 4 получены формулы, устанавливающие взаимосвязь показателей портативных приборов и стандартных установок динамического нагружения. Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографии общим объемом 9 страниц. Список используемой литературы включает 6 наименований. В текст диссертации включено таблицы, рисунков. ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИК ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД. Упругие свойства нежестких дорожных одежд характеризуются модулем упругости, который определяется по величине упругого прогиба. Этот параметр определяют с помощью различных приборов и устройств, путем измерения прогибов дорожного покрытия в результате воздействия на него известной нагрузки. Различают статические и динамические методы измерений. Наиболее простой способ получения прогибов статическое нагружение дорожной одежды колесом автомобиля и дальнейшее измерение величины прогиба рычажным прогибомером. На рис. КП4. За рубежом такой прибор называют балкой Бенкельмана. Рис 1. Схема длиннобазового рычажного прогибомера модели КП4. Прогибомер имеет составной рычаг, за счет шарикоподшипников легко вращающийся на оси , закрепленной в корпусе опоры 5. Рычаг представляет собой пространственную трубчатую ферму 7 переменной высоты с треугольным поперечным сечением. Соотношение длин грузового 8 и измерительного 4 плеч рычага . Длина грузового плеча 2,5 м. Конец грузового плеча снабжен щупом , который с помощью шарового шарнира соединен с подпятником . Щуп крепится к рычагу зажимным винтом . Конец измерительного плеча снабжен кронштейном 2 для крепления индикатора 3. Для увеличения производительности измерений во Франции в начале х годов балку Бенкельмана установили на автомобиль вместе со специальным устройством для ее перемещения, автоматизировали процесс измерения. Разработанная установка получила название дефлектограф ix рис 1. Рис 1. Дефлектограф ix . Однако при исследовании протяженных участков дорог этот способ представляется весьма трудоемким. Поэтому в таких случаях часто используют так называемые установки динамического нагружения ударного действия. В зарубежных публикациях их обычно называют дефлектометрами с падающим грузом i i . При использовании установок динамического нагружения падающий груз воздействует на дорожное покрытие и возникающий при этом прогиб фиксируется датчиками. Указанные установки достаточно широко распространены в различных странах, например, отечественная установка УДН2НК рис. ДИНАЗМ рис. При воздействии нагрузки на дорожную одежду происходит деформация ее поверхности. Деформированная таким образом поверхность в окрестности приложения нагрузки называется чашей прогиба. Некоторые установки ударного типа имеют несколько измерительных устройств, позволяющих измерять координаты чаши прогиба, например, установка i рис. Установки типа ix обеспечивают регулировку нагрузки на дорогу. За счет вращения несимметричной массы в таких установках получают нагрузку, меняющуюся по гармоническому закону с заданной частотой. Такие установки позволяют записывать зависимость прогиба от времени при различных режимах нагружения и получать количественные характеристики упруговязких свойств дорожных одежд. Рис. Схема Установки УДННК, смонтированной на передвижной лаборатории КП2 МП. Особенность установки передача усилия от падающего груза массой 0кг через сдвоенные авиационные пневматические колеса. Измерительный датчик смонтирован на специальной тележке и находится между скатами пневматика. Максимальная производительность УДН 8кмч при испытаниях на 1 км. Рис. Установка УДННК, смонтированная на передвижной лаборатории КП2 МП.