本技術涉及瀝青路面抗滑性能預測,具體涉及一種室內外瀝青路面抗滑性能匹配預測方法及系統。
背景技術:
1、瀝青路面抗滑性能的預測研究,多基于室內小型磨耗設備對瀝青混合料進行加速加載試驗,然后擬合得到加載次數與抗滑之間的關系,進而建立瀝青路面抗滑性能與加載次數之間的預測關系模型。
2、然而,室內磨耗試驗和實際路面上車輪對路面的磨耗條件和程度不同,室內加載試驗環境很難模擬實現實際路面上車輛類型眾多,軸載大小不一的路試環境,因此得到的預測計算公式也不準確,無法指導實際抗滑路面的設計。目前,尚未建立室內和室外抗滑性能預測的匹配路面抗滑性能與加載次數之間的關系模型。
技術實現思路
1、本技術提供一種室內外瀝青路面抗滑性能匹配預測方法,可以解決現有技術采用室內加載試驗得到的路面抗滑性能預測計算公式中存在的預測不準確的技術問題。
2、第一方面,本技術提供了一種室內外瀝青路面抗滑性能匹配預測方法,包括以下步驟:
3、基于加載試驗獲取室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式;
4、對獲取的室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外磨耗換算變換,獲取室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式;
5、對獲取的室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外軸載換算變換,獲取瀝青路面抗滑預測計算公式。
6、結合第一方面,在一種實施方式中,所述基于加載試驗獲取室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式,具體包括以下步驟:
7、獲取路面抗滑性能與加載次數之間的關系模型;
8、獲取瀝青路面的初始抗滑性能計算公式和抗滑衰減速率計算公式;
9、根據路面抗滑性能與加載次數之間的關系模型、初始抗滑性能計算公式和抗滑衰減速率計算公式,基于加載試驗獲取室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式。
10、結合第一方面,在一種實施方式中,所述獲取瀝青路面的初始抗滑性能計算公式和抗滑衰減速率計算公式,具體包括以下步驟:
11、選擇多種不同的集料,測試獲取集料的磨耗值和磨光值并獲取不同集料對應的瀝青混合料的宏觀紋理初始構造深度;
12、對瀝青混合料進行加載試驗,獲取瀝青混合料的初始抗滑性能以及加載過程中抗滑性能;
13、根據瀝青混合料的初始抗滑性能以及瀝青混合料的宏觀紋理初始構造深度和磨光值,獲取瀝青路面的初始抗滑性能計算公式,如下式所示:
14、a=a1*mpd+a2*psv+a3
15、式中,a為初始抗滑性能,mpd為宏觀紋理初始構造深度,psv為磨光值,a1為第一初始抗滑性能貢獻系數,a2為第二初始抗滑性能貢獻系數,a3為初始抗滑性能修正系數;
16、根據瀝青混合料在加載過程中的抗滑性能以及集料的磨耗值和磨光值,獲取抗滑衰減速率計算公式,如下式所示:
17、b=b1*q+b2*psv+b3
18、式中,b為抗滑衰減速率,q為磨耗值,psv為磨光值,b1為第一抗滑衰減速率貢獻系數,b2為第二抗滑衰減速率貢獻系數,b3為抗滑衰減速率修正系數。
19、結合第一方面,在一種實施方式中,所述對獲取的室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外磨耗換算變換,獲取室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式,具體包括以下步驟:
20、獲取室內外磨耗換算系數;
21、根據獲取的室內外磨耗換算系數,對獲取的室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行磨耗換算變換,獲取室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式。
22、結合第一方面,在一種實施方式中,所述根據獲取的室內外磨耗換算系數,對獲取的室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行磨耗換算變換,獲取室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式,如下式所示:
23、bpn=(a1*mpd+a2*psv+a3)-(b1*q+b2*psv+b3)*ln(0.304*ne+1)
24、式中,bpn為擺值,mpd為宏觀紋理初始構造深度,psv為磨光值,a1為第一初始抗滑性能貢獻系數,a2為第二初始抗滑性能貢獻系數,a3為初始抗滑性能修正系數,q為磨耗值,psv為磨光值,b1為第一抗滑衰減速率貢獻系數,b2為第二抗滑衰減速率貢獻系數,b3為抗滑衰減速率修正系數,ne為加載次數。
25、結合第一方面,在一種實施方式中,所述對獲取的室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外軸載換算變換,獲取瀝青路面抗滑預測計算公式,具體包括以下步驟:
26、獲取室內外軸載換算系數;
27、根據獲取的室內外軸載換算系數,對獲取的室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外軸載換算變換,獲取瀝青路面抗滑預測計算公式。
28、結合第一方面,在一種實施方式中,所述獲取室內外軸載換算系數,具體包括以下步驟:
29、獲取新建瀝青路面的室外抗滑性能以及新建瀝青路面的集料的微觀性能參數和瀝青混合料的宏觀性能參數;
30、對新建瀝青路面進行室外抗滑路試,新建瀝青路面各年份路試數據;
31、根據新建瀝青路面各年份路試數據反算獲取新建瀝青路面各年份的軸載作用預測次數;
32、根據反算獲取新建瀝青路面各年份的軸載作用預測次數,獲取室內外軸載換算系數。
33、結合第一方面,在一種實施方式中,所述根據獲取的室內外軸載換算系數,對獲取的室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外軸載換算變換,獲取室內瀝青路面抗滑性能指標中擺值預測計算公式,如下式所示:
34、bpn=(a1*mpd+a2*psv+a3)-(b1*q+b2*psv+b3)*ln(0.304*ne/ɑ+1)
35、根據擺值和橫向力系數的換算公式,獲取室外瀝青路面室內外軸載換算系數sfc的預測計算公式如下式所示:
36、sfc=1.98*[(a1*mpd+a2*psv+a3)-(b1*q+b2*psv+b3)*ln(0.304*ne/ɑ+1)]-34。
37、第二方面,本技術提供了一種室內外瀝青路面抗滑性能匹配預測系統,包括:
38、現有抗滑預測模型獲取模塊,用于基于加載試驗獲取室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式;
39、磨耗換算模塊,與所述現有抗滑預測模型獲取模塊通信連接,用于對獲取的室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外磨耗換算變換,獲取室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式;
40、室內外軸載換算模塊,與所述磨耗換算模塊通信連接,用于對獲取的室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外軸載換算變換,獲取瀝青路面抗滑預測計算公式。
41、在一實施例中,所述室內外軸載換算模塊包括:
42、室內外軸載換算系數獲取單元,用于獲取室內外軸載換算系數;
43、室內外軸載換算單元,與所述室內外軸載換算系數獲取單元通信連接,用于根據獲取的室內外軸載換算系數,對獲取的室內外磨耗換算變換后的瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行室內外軸載換算變換,獲取瀝青路面抗滑預測計算公式。
44、本技術實施例提供的技術方案帶來的有益效果至少包括:
45、本技術考慮室內磨耗試驗和實際路面上車輪對路面的磨耗條件和程度的不同,對室內瀝青路面抗滑性能預測計算公式進行匹配換算,獲取精確預測室外瀝青路面抗滑性能的預測模型,可用于實際室外瀝青路面的抗滑設計指導工作。