[发明专利]一种智能监测沥青路面层间状态的装置及方法

权利要求书

1.一种智能监测沥青路面层间状态的装置，其特征在于，包括实验箱，所述实验箱底端设置有实验箱底座，所述实验箱上端设置有实验箱箱盖，所述实验箱内设置有沥青路面模型，所述沥青路面模型的顶端设置有液压系统及微型光栅传感器，所述沥青路面模型内埋设有位移传感器，所述位移传感器通过电路与计算机系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能监测沥青路面层间状态的装置，其特征在于，所述沥青路面模型分为若干层，所述沥青路面模型的每层均埋设有位移传感器。

3.根据权利要求1所述的一种智能监测沥青路面层间状态的装置，其特征在于，所述实验箱由钢化玻璃分段加工而成，且最上段的钢化玻璃的上端高于沥青路面模型的顶面。

4.根据权利要求1所述的一种智能监测沥青路面层间状态的装置，其特征在于，所述液压系统包括水平液压装置和竖向液压装置，所述水平液压装置与所述竖向液压装置均与计算机系统电连接，所述水平液压装置为沥青路面模型施加水平力，用于模拟车辆刹车时对沥青路面施加的水平力，所述竖向液压装置为沥青路面模型施加竖向载荷，用于模拟车辆对沥青路面的竖向载荷。

5.根据权利要求1所述的一种智能监测沥青路面层间状态的装置，其特征在于，所述微型光栅传感器为若干个且均匀布设在沥青路面模型的顶端，所述微型光栅传感器与所述液压系统的布置互不干涉。

6.一种智能监测沥青路面层间状态的方法，采用权利要求1-5中任一项所述的智能监测沥青路面层间状态的装置，其特征在于包括以下步骤：

1)、沥青路面模型的制作及位移传感器的设置

根据实验要求确定沥青路面模型的层数以及每层的厚度，并在实验箱内逐层铺设完成沥青路面模型的设置，在铺设过程中将位移传感器埋设于沥青路面模型的每一层中；

2)、微型光栅传感器的设置

将微型光栅传感器均匀布置于沥青路面模型的顶端，用于实时获取地基累积变形的信息以及沥青路面模型的表层形变量；

3)、法向力确定

实验中法向力为车辆对沥青路面的载荷，根据情况对最大车辆载荷进行取值计算，考虑车辆的运动状态，将法向力定为脉动循环载荷；

4)、水平力确定

实验中水平力为车辆制动时对沥青路面产生的制动载荷，取水平力为循环载荷，以对实际路段进行模拟；

5)、输入损伤机理的确立

该实验通过模拟一种重载交通下动力失稳灾变机理，以实验结果为基础，建立了沥青层间位移相互作用的损伤机理模型；

6)、沥青路面层间状态监测实验

将预先建立的模型输入计算机系统，点击实验开始，设置路面层间位移20mm或者沥青开裂20mm时停止，完成沥青路面层间状态的智能监测。

7.根据权利要求6所述的一种智能监测沥青路面层间状态的方法，其特征在于，步骤3中法向力的表达式为

式中：F_法表示竖向液压装置施加的法向力；

A表示路段最大车辆载荷；

ω为常数，可对脉动循环周期进行控制；

t表示时间。