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我国高速公路沥青路面大部分采用半刚性基层,半刚性基层沥青路面的力学响应与柔性基层沥青路面不同,路面破坏模式的差异导致设计指标也应该有所区别。为获取半刚基层沥青路面在行车荷载下真实的力学响应状态,本课题设计了江苏典型半刚性基层沥青路面试验道,在试验路内埋设了大量的应力、应变传感器;采用南非加速加载试验设备MLS66对试验道实施加载,实测行车荷载作用下路面各层位的力学响应。首先,通过调研江苏省高速公路路面结构与材料,确定了现阶段江苏省高速公路典型路面结构作为试验道结构,完成了加速加载试验道选址规划和试验道的施工与检测。通过对比国内外各类型传感器的使用性能,确定了试验道的传感器埋设方案和埋设方法,同时制定了加速加载试验道加载方法和试验检测方案。其次,通过传感器室内小梁三分点加载试验,对比并评价了传统电阻式传感器与光纤光栅传感器在应变测量有效性和传感器与沥青混合料的协同变形性能。通过有限元模型分析了传感器模量对于沥青混凝土应力应变状态和传感器测量结果的影响。试验结果表明,光纤光栅传感器实测应变更接近理论计算应变,电阻式传感器实测应变较理论计算应变偏大。有限元模拟结果发现,传感器的存在改变了传感器附近的应力和应变分布;传感器应力值远大于混凝土小梁实际应力值,而传感器应变值测量值略小于小梁实际应变值。确定了试验道传感器数据采集和数据处理的标准化方法。分析了四月份沥青路面实测温度场分布,中面层实测温度已经达到40℃以上。对试验路传感器信号分析发现,在单次车轮荷载作用下,沥青面层底纵向处于“压-拉-压”的应变交替状态:车辆到达前后均处于压应变状态,车轮位于顶面时,沥青混凝土出现拉应变峰值,峰值应变约为10με,而水平横向传感器表现为压应变。基层和底基层水平纵向应变约为3-5με,且底基层应变值大于基层底应变值。另外,光纤光栅传感器实测响应普遍大于电阻式式传感器响应。建立了移动荷载作用下沥青路面粘弹性动力有限元模型,并使用试验路传感器实测力学响应结果验证了有限元模型的有效性,基于修正后的有限元模型模拟实际高速公路行车荷载下的路面力学响应。模拟结果发现,轮迹下沥青混凝土在横向和纵向均受压应力作用,而路面各层底实际处于拉压应变交替状态。另外,分析了轴载,温度和行车速度对路面力学响应的影响。最后,为数据保存和信息共享的需要,建立了加速加载信息系统的整体框架。