路面管理系統(tǒng)第4章-全文預(yù)覽
【正文】 路面損壞狀況、結(jié)構(gòu)承載力、行駛質(zhì)量和抗滑性能等 ?交通數(shù)據(jù) ? 交通 (日交通量、車型組成和交通增長(zhǎng)率等 )和標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù) (軸型、軸重和日軸載作用次數(shù)等 )。 ? 所以，有必要研究概率型模型的建模方法，以建立能夠表達(dá)使用性能不確定性變化的概率型模型，供路面管理系統(tǒng)尤其是網(wǎng)級(jí)管理系統(tǒng)使用 ?概率型模型： ? 殘存曲線模型 ? 馬爾可夫模型 （應(yīng)用較多，較為完善） ? 半馬爾可夫模型 第 29 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 二、概率型模型的建模方法 ? 馬爾可夫過程建模的步驟 ? 選擇使用性能變量，定義路況狀態(tài) ?可采用綜合指標(biāo)（如 PSI、 PCI等），也可采用開裂、平整度等單項(xiàng)指標(biāo) ?使用性能變量，按其變化范圍劃分為若干個(gè)離散等級(jí)，稱作路況狀態(tài) ? 為不同路面類型或各種養(yǎng)護(hù)和改建措施分別提出轉(zhuǎn)移概率矩陣 ?在某時(shí)段，處于不同狀態(tài)的路段的百分率（概率），稱為該時(shí)段的狀態(tài)矢量陣。 ? 利用逐步同歸分析方法，對(duì)分布在全國(guó)各地的 37個(gè)空軍基地的道面狀況進(jìn)行分析后，整理得到 PCI的預(yù)估方程 y— 路面建成或新近一次加鋪后的年數(shù)； yc— 路面建成后到新近一次加鋪之間的年數(shù)； as— 同路面總厚、路基 CBR值、當(dāng)量單輪的接觸面積和接觸壓力有關(guān)的函數(shù)； Ta— 瀝青面層厚度（如有加鋪層、則也包括其厚度）（ in）； aa— 同瀝青面層厚度、基層 CBR值、當(dāng)量單輪的接觸面積和接觸壓力有關(guān)的函數(shù) ? ?100 ( / / c a aP CI y a y T a? ? ? ? ?第 25 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 一、確定型模型的建模方法 ?經(jīng)驗(yàn)法：華盛頓州管理系統(tǒng) ? 把平整度和路面損壞狀況二方面綜合成一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo) R，作為使用性能變量。然而， 所能預(yù)估的僅為疲勞開裂這一種 結(jié)構(gòu)性能變量 第 20 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 一、確定型模型的建模方法 ?力學(xué) 經(jīng)驗(yàn)法 ? 現(xiàn)有的各種路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法，大多采用疲勞開裂、車轍或路表彎沉等指標(biāo)作為衡量路面結(jié)構(gòu)損壞的標(biāo)準(zhǔn)。 ? 外因 ? 項(xiàng)目級(jí)使用性能模型 ?大多選用單項(xiàng)損壞指標(biāo)，以確定合理的改建對(duì)策和所需的結(jié)構(gòu)方案 ?常把標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)選作主要的影響變量，并適當(dāng)考慮環(huán)境因素 (如溫度和濕度等 )的作用 ? 網(wǎng)級(jí)使用性能模型 ?多選用綜合指標(biāo)，而這些綜合指標(biāo)不僅包括交通荷載所導(dǎo)致的使用性能衰變的屬性，同時(shí)也蘊(yùn)含了環(huán)境等非荷載因素促使使用性能變壞的內(nèi)容 ?在這種情況下，把交通分為若干等級(jí)，并選擇時(shí)間作為影響變量．可較好地反映交通荷載和環(huán)境因素共同作用的結(jié)果 第 15 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 二、影響使用性能的因素 ? 施工質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)水平 ? 施工質(zhì)量： ?同路面使用性能的衰變密切相關(guān)，尤其在路面竣工初期 ?影響因素多，難以量化 ?有區(qū)域類聚性，因而可按地區(qū)分別建立使用性能模型以反映其影響 ? 養(yǎng)護(hù)水平 ?定期養(yǎng)護(hù)，可在不同程度上延緩路面使用性能的衰變。這時(shí)，往往需要采用綜合性的指標(biāo) 第 4 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 一、使用性能模型的類型 ? 二種基本類型： ? 確定型 ?基本反應(yīng)模型 ?結(jié)構(gòu)性能模型 ?功能性能模型 ?使用壽命模型 ? 概率型 ?殘存曲線模型 ?馬爾可夫（ Markov）模型 ?半馬爾可夫模型 第 5 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 一、使用性能模型的類型 ?基本反應(yīng)模型 ? 預(yù)估路面在荷載和氣候因素作用下的基本反應(yīng)，如彎沉、應(yīng)力和應(yīng)變等 ? 可通過經(jīng)驗(yàn)法、力學(xué)法或力學(xué) — 經(jīng)驗(yàn)法，并通過應(yīng)用野外觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)定后建模 ?結(jié)構(gòu)性能模型 ? 結(jié)構(gòu)性能模型既可以預(yù)估路面各種單項(xiàng)損壞，如開裂、車轍等；也可以預(yù)估路面的綜合損壞狀況，如路面狀況指數(shù) PCI等 ? 多采用力學(xué) — 經(jīng)驗(yàn)法或經(jīng)驗(yàn)法建模 第 6 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9日 3時(shí) 50分 一、使用性能模型的類型 ?功能性能模型 ? 功能性能模型用于預(yù)估路面行駛質(zhì)量指數(shù) RQI或現(xiàn)時(shí)服務(wù)能力指數(shù) PSI、表面抗滑性等。路面管理系統(tǒng) 長(zhǎng)沙理工大學(xué)公路工程學(xué)院道路二室 巨鎖基 Tel： 13054170202 Email： 第 1 頁 共 42 頁 長(zhǎng)沙理工大學(xué) 公路工程學(xué)院 2022年 2月 9
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