توسعه مدل ریاضی کاسه نشست روسازی و تعیین فاصله بهینه ژئوفن‌‌های دستگاه افت‌وخیز سنج ضربه‌ای (FWD)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار دانشکده مهندسی عمران،دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

2 کارشناس آزمایشگاه پیشرفته قیر و مخلوط‌های آسفالتی، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

3 مربی، دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی سیرجان، سیرجان، ایران

چکیده

هدف از انجام این تحقیق، ارائه یک مدلی ریاضی به‌منظور مدل‌سازی پیوسته کاسه نشست روسازی با استفاده از داده‌های افت‌وخیز سطح روسازی و تعیین موقعیت بهینه افت‌وخیز سنج‌های مربوط به دستگاه افت‌وخیز سنج ضربه‌ای است. برای این منظور10000 مقطع روسازی انعطاف‌پذیر مختلف با استفاده از نظریه ارتجاعی چندلایه‌ای تحلیل و سپس پایگاه داده مربوط به افت‌وخیزها در نه فاصله شعاعی مختلف برای مقاطع مختلف روسازی ایجاد شد. نتایج نشان می‌دهد که ضریب رگرسیون مربوط به برازشمعادله پیشنهادیبه کاسهنشستدر کلیه موارد بیش از 99/0 است که نشان‌دهنده برازش بسیار خوب معادله پیشنهادی به کاسه نشست روسازی است. به‌منظور تعیین بهترین فاصله شعاعی جهت قرار دادن ژئوفن‌‌ها، تمامی سناریوهای مربوط به انتخاب 4، 5، 6 و 7 ژئوفن‌ از 9 ژئوفن‌ بررسی شد و در هر مورد، 5 سناریوی برتر انتخاب گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که بهترین فاصله شعاعی برای 6 ژئوفن‌ برابر 1830-1220-915-457-203-0 میلی­متر و بهترین فاصله شعاعی برای 7 ژئوفن‌ برابر 1830-1220-915-457-305-203-0 میلی­متر است.

کلیدواژه‌ها


-    Alkasawneh, W. M., (2007), "Backcalculation of pavement moduli using genetic algorithms". Ph. D dissertation, University of Akron.

 

-    Fwa, T., Tan, C., & Chan, W., (1997), “Back calculation analysis of pavement-layer moduli using genetic algorithms”, Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, Vol. 1570, No.1, pp.­134-142.

 

-    Garson GD.) 1991), "Interpreting neural-network connection weights". Artif Intell Expert. Vol. 6, No. 7, pp. 47–51.

 

-    Ghanizadeh A.R. and A. Ziaei, (2015), "NonPAS: A Program for Nonlinear Analysis of Flexible Pavements”, International Journal of Integrated Engineering, Vol. 7, No. 1,
pp. 21-28.

 

-    Gopalakrishnan, K., & Papadopoulos, H., (2011), "Reliable pavement backcalculation with confidence estimation". Scientia Iranica, Vol. 18, No. 6, pp. 1214-1221.

 

-    Gurney, K., (2005), "An introduction to neural networks". London, CRC Press.

 

-    Hossain, M., Zaniewski, J., & Rajan, S., (1994), "Estimation of Pavement-Layer Moduli using Nonlinear Optimization Technique". Journal of Transportation Engineering, Vol. 120, No. 3, pp. 376-393.

 

-    Huang, Y. H., (2004), "Pavement analysis and design", New Jersey, Prentice Hall.

 

-    Maher, A. & Bennert, T. A., (2008). "Evaluation of Poisson’s ratio for use in the mechanistic empirical pavement design guide (MEPDG)", Final Report: FHWA-NJ-2008-004. Federal Highway Administration U.S. Department of Transportation Washington, D.C.

 

-    Olden JD, Jackson DA.­, (2002), "Illuminating the ‘‘black box’’: a randomization approach for understanding variable contributions in artificial neural networks". Ecol Mode. Vol. 154. pp. 135–50.

 

-    Pekcan, O., Tutumluer, E., and Thompson, M., (2008), "Artificial neural network based backcalculation of conventional flexible pavements on lime stabilized soils". Proceedings of the 12th International Conference of International Asssociation for Computer Methods and Advances in Geomechanics (IACMAG), Goa, India.

 

-    Saltan, M., (2002), "Modeling deflection basin using neuro-fuzzy in backcalculating flexible pavement layer moduli". Pakistan Journal of Information and Technology, Vol. 1, No. 2,
pp. 180-187.

 

-    Scimemi, G. F., Turetta, T., & Celauro, C., (2016), "Backcalculation of airport pavement moduli and thickness using the Lévy Ant Colony Optimization Algorithm". Construction and Building Materials, Vol. 119, No. 119,
pp. 288-295.

 

-    Sahin, M. (2005), "Pavement Management For Airports, Roads, and Parking Lots Second Edtion": Published by Springer.

 

-    Ullidtz, P., & Stubstad, R. N., (1985), "Analytical-empirical pavement evaluation using the falling weight deflectometer". Transportation research record, Vol. 1022,
No. 17, pp. 36-44.

 

-    Varma, S., & Emin Kutay, M., (2016). "Backcalculation of viscoelastic and nonlinear flexible pavement layer properties from falling weight deflections". International Journal of Pavement Engineering, Vol. 17, No. 5,
pp. 388-402.