[发明专利]钟罩波加载方式下沥青混合料动态模量测试方法

说明书

技术领域

属于道路工程领域，具体涉及一种沥青混合料动态模量测试方法。

背景技术

在道路工程领域，沥青混合料的动态模量值作为沥青路面设计的基本参数。当前沥青混合料动态模量测试方法，AASHTO TP62-07和AASHTO TP79-11试验规程中加载的波形为半正弦波。这种加载方式可以测得沥青混合料的动态模量值，但是国内外很多学者已指出它存在诸多弊端：加载波形单一，只考虑了半正弦波一种情况。而沥青路面结构内的力学响应波形，在路面表层较浅的位置为矩形波，随着深度的增加，由矩形波渐变到半正弦波并过渡到钟罩波。

鉴于当前沥青混合料动态模量测试方法存在的不足，现阶段需要一种新的加载方式去测试沥青混合料的动态模量值。

发明内容

本发明目的在于提供一种新的沥青混合料动态模量测试方法，旨在提供一种运用钟罩波加载方式测试沥青混合料动态模量的试验的方法。

为达到上述目的，采用的技术方案如下：

钟罩波加载方式下沥青混合料动态模量测试方法，包括以下步骤：

1)确定钟罩波函数表达式在一个周期内的最大值Max＝1；

钟罩波函数：

其中，d为钟罩波的波长，单位：m；x为各个计算点在行车方向离荷载中心点的水平距离，单位：m；

2)通过钟罩波函数表达式，获得x＝0至d内256个点的钟罩波数据，即半个周期钟罩波数据；然后运用钟罩波函数关y轴的对称函数，获得钟罩波另外半个周期数据，从而获得一个完整周期的钟罩波512个点的数据；

3)将上步所得钟罩波数据以65535/Max为倍数放大，复制到记事本中并以FWF格式保存放到shapes文件中供UTS019程序使用；设置“Block transfer”的“cycle”以调整25Hz、10Hz、5Hz、1Hz、0.5Hz、0.1Hz频率下荷载作用次数；设置Loading function的Max(KN)和Min(KN)以调整试验过程荷载大小；设置Width(ms)以调整试验过程中的加载频率；设置Sampling interval以调整取样间隔时间；

4)在-10℃、4℃、21℃、37℃、54℃条件下，分别进行25Hz、10Hz、5Hz、1Hz、0.5Hz、0.1Hz钟罩波加载方式下的沥青混合料动态模量试验，运用荷载传感器和位移传感器分别得到施加在试件上力值随时间变化的数据和试件轴向变形随时间变化的数据，依据AASHTO TP62-07中的数据处理方式，得到沥青混合料在钟罩波加载方式下的动态模量值。

按上述方案，所述试件为直径10cm，高度150cm的圆柱体沥青混合料试件。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

AASHTO TP62-07和AASHTO TP79-11试验方法采用半正弦波加载方式进行动态模量试验，得到的动态模量值高估了沥青混合料动态模量真实值。采用钟罩波加载方式进行沥青混合料动态模量试验，可以真实测试沥青混合料动态模量值，为准确的计算出沥青混合料的层底拉应变提供参数，以准确预测沥青混合料的疲劳寿命。

附图说明

附图1：钟罩波加载方式下沥青混合料动态模量测试方法的示意图：

其中，(1)-荷载传感器；(2)-金属垫块；(3)-沥青混合料试件；(4)-底座；(5)-位移传感器。

具体实施方式

以下实施例进一步阐释本发明的技术方案，但不作为对本发明保护范围的限制。

1)确定钟罩波函数表达式在一个周期内的最大值Max＝1；

钟罩波函数：

式中，d为钟罩波的波长，单位：m；x为各个计算点在行车方向离荷载中心点的水平距离，单位：m。

2)通过钟罩波函数表达式，获得x＝0至d内256个点的钟罩波数据，即半个周期钟罩波数据；然后运用钟罩波函数关y轴的对称函数，获得钟罩另外半个周期数据，从而获得一个完整周期的钟罩波512个点的数据；

3)获得UTM-100能够识别的钟罩波数据。将2)中得到的钟罩波数据，以65535/Max为倍数放大，得到UTM-100伺服液压多功能材料试验系统能够识别的钟罩波数据。

4)将3)中得到的钟罩波数据置入UTM-100伺服液压多功能材料试验系统中。将3)中的钟罩波数据复制到记事本中，并以FWF格式保存放到shapes文件中，以供UTS019程序使用。