利用弯沉盆反算土基回弹模量的模型研究

"这篇论文是2009年由杨国良、王端宜和张肖宁发表在《哈尔滨工业大学学报》上的，属于自然科学领域的学术论文，主要探讨了如何运用弯沉盆反算土基回弹模量的问题。研究利用层状弹性体系理论和冲击荷载的扩散特点，构建了路面变形响应与模量反算的模型，并通过建立数据库和回归模型，实现了从路表弯沉数据反推土基的回弹模量。计算结果与已有的知名反算程序相比差异不大，证明了该方法的有效性。" 这篇论文的核心内容主要涉及以下几个知识点： 1. **土基回弹模量**：这是评价路基材料力学性能的关键参数，反映了土壤在受到荷载作用后恢复原状的能力。准确估算土基回弹模量对于设计和评估道路结构的承载能力至关重要。 2. **层状弹性体系理论**：在道路工程中，路面结构通常被视为多层弹性体系统，每一层都具有不同的物理属性。层状弹性体系理论用于分析各层之间的相互作用，以及荷载如何在这些层中传播和分散。 3. **弯沉盆**：弯沉盆是指使用落锤式弯沉仪（Falling Weight Deflectometer, FWD）测量的路面在承受集中荷载时产生的变形分布情况。它能提供关于路面结构性能的直观信息，尤其是土基的弹性特性。 4. **模型建立与反算**：论文提出了一个模型，通过计算路表弯沉值，结合结构层参数，构建了一个数据库。基于这个数据库，研究人员建立了一个回归模型，能够根据实际的弯沉盆数据反算出土基的回弹模量。 5. **实测与理论对比**：论文进行了算例分析，比较了理论计算得到的弯沉盆与实际测量的弯沉盆反算结果，结果显示两者差异不大，这表明所提出的反算方法有较高的精度和可靠性。 6. **荷载扩散效应**：在距离荷载中心较远的位置，路表的变形主要受土基的影响，而上层结构的影响减弱。这一发现强调了在进行路面性能评估时考虑土基特性的必要性。 7. **回归模型的应用**：这种基于弯沉盆的回弹模量反算模型对道路工程实践具有重要意义，可以更精确地评估路基状态，优化道路设计，减少因不准确估计导致的工程问题。 这篇论文在道路工程领域提供了新的土基回弹模量反算方法，结合层状弹性体系理论和实际弯沉数据，为道路维护和设计提供了科学的决策依据。