[发明专利]一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法

权利要求书

1.一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，其特征在于：包括一下步骤

S1、利用与沥青路面材质相同的沥青混合料制备n个沥青混合料长方体试件，沥青混合料长方体试件内植入有应变传感器，应变传感器埋置于沥青混合料长方体试件的几何中心位置处，且测量方向设置为与沥青混合料长方体试件的长度方向一致；

S2、将n个沥青混合料长方体试件分别置于不同的温度下存贮24小时，其中第k个沥青混合料长方体试件的存贮温度记为T_k，且满足T_kT_k+1；

S3、在每个沥青混合料长方体试件长度方向的侧面上分别贴上应变片，采用逐级加载方式对沥青混合料长方体试件长度方向的两端进行加压，采集每一沥青混合料长方体试件上应变传感器和应变片的测量数据，第k个沥青混合料长方体试件上，应变传感器的测量数据为x_k，应变片的测量数据为y_k；

S4、采用线性公式y_k＝a_kx_k通过最小二乘法拟合第k个沥青混合料长方体试件上应变片测量数据和应变传感器测量数据，得到拟合系数a_k的值；

S5、沿行车方向在轮迹带处将所有应变传感器依次间隔埋入沥青路面中，同时埋入一个温度传感器，温度传感器的埋入深度与应变传感器相同；

S6、在行车荷载作用时，采集每一个应变传感器的应变时程响应数据，第k个应变传感器的应变时程响应数据记为ε_k(t)；以应变时程曲线峰值为基准，截取前后△t时间段内的应变时程响应数据，将所截取的应变时程响应数据统一从0s时刻开始，得到统一初始时间的应变传感器的应变时程响应数据，将统一初始时间的第k个应变传感器的应变时程响应数据记为ε_k′(t)；将应变时程响应数据乘以a_k，得到统一初始时间的第k个应变传感器修正的应变时程响应数据，记为a_kε_k′(t)；温度传感器的测量温度记为T；

S7、判断温度传感器的测量温度T是否在T₁和T_n之间，如果在，则采用拉格朗日插值法计算路面实际应变时程响应；如果不在，则采用最邻近原则计算路面实际应变时程响应。

2.根据权利要求1所述的一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，其特征在于：所述步骤S1中，沥青路面沿竖直方向由上至下分别包括上面层、中面层以及下面层，上面层、中面层以及下面层的材质分别设置为SMA13、AC20以及AC25，沥青混合料长方体试件的材质设置为与沥青路面下面层的材质相同。

3.根据权利要求2所述的一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，其特征在于：所述上面层、中面层以及下面层的厚度分别设置为4cm、6cm以及8cm，沥青混合料长方体试件的长、宽、高分别设置为30cm、10cm以及10cm。

4.根据权利要求1所述的一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，其特征在于：所述步骤2中，沥青混合料长方体试件的数量设置为4个，且依次分别记为E1、E2、E3以及E4；沥青混合料长方体试件中植入的应变传感器依次分别记为S1、S2、S3以及S4；沥青混合料长方体试件的存贮温度依次分别记为T₁、T₂、T₃以及T₄。

5.根据权利要求4所述的一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，其特征在于：所述应变传感器S1和S2均设置为电阻式应变传感器，应变传感器S3和S4均设置为光纤光栅式应变传感器。

6.根据权利要求4所述的一种基于应变传感器群的沥青路面应变监测方法，其特征在于：所述沥青混合料长方体试件的存贮温度T₁、T₂、T₃以及T₄分别设置为-5℃、10℃、30℃以及50℃。