CN119494195A 一种倒装式沥青路面结构厚度优化设计方法 （华东交通大学）

司一种倒装式沥青路面结构厚度优化设计方法涉及一种倒装式沥青路面结构厚度优化设计方2选取倒装式沥青路面结构的各层厚度和模量作为控制变量，采用D基于粒料过渡层的应力依赖非线性特征，进行倒装式沥青路面结构的力学响应计算，根据沥青面层的疲劳性能和粒料过渡层的应力依赖特性，确定最优解响应面设计法通过Design_expert软件实现，用于确定沥青面层厚度、沥青面层模料过渡层的体积应力用于表征粒料过渡层的应力依赖特性，其体积应力水平的下限为3青路面厚度设计方法难以适用于倒装式路面结构。现有技术大多采用固定厚度设计方法，包含多组不同厚度和模量组合的试验方案。每个组4[0008]本发明通过D最优解响应面设计法所制定的试验方案能够有效评估各控制变量推荐最优的倒装式沥青路面结构厚度和模量组5[0021]Designexpert软件的D最优解功能能够确保在最少的实验次数内获取最大的信对沥青面层疲劳性能和粒料过渡层应力依赖特[0025]本发明通过实验和有限元模拟收集了大量关于不同厚度和模量组合下的性能数6[0027]通过该模型的计算和分析，最终能够确定出不同组合下的最佳厚度和模量配非线性应力响应模拟。UMAT(UserMaterialSubroutine)是有限元软件中的用户材料子程7[0033]优选的，所述沥青面层的疲劳性能通过评估沥青面层层[0034]在本发明中，沥青面层的疲劳性能通过评估沥青面层层底的最大主应变来确沥青面层的疲劳性能是影响路面长期使用寿命的关键因素，尤其是在反复交通荷载作用[0036]在设计过程中，沥青面层的厚度和模量是直接影响最大主应变的两个关键变较大的厚度能够有效降低面层的拉应变，因为更厚的沥青面层能够更均匀地分散外部荷一临界值用于确保其应力特性在荷载作用下保持8渡层的厚度和模量提供了科学依据，能够在实际应用中实现材料的合理使用与成本的优[0044]本发明的倒装式沥青路面结构厚度优化设计的核心目标是通过最小化沥青面层[0045]沥青面层的层底拉应变是路面在长期交通荷载作用下疲劳损伤的主要原因之9[0049]优选的，沥青面层的厚度范围为8cm至18cm，粒料过渡层的厚度范围为10cm至[0050]在本发明中，沥青面层、粒料过渡层和半刚性层的厚度范围分别设定为8cm至[0051]沥青面层、粒料过渡层和半刚性层在倒装式沥青路面结构中各自承担不同的功18cm的厚度范围内，经过优化的设计能够在满足抗疲劳性能的同时实现材料的有效利用。8cm是确保基本抗疲劳性能的下限，而18cm的上限则是考虑到在特殊交通条件下需要的增[0079]在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的(CTB层)厚度取15cm、20cm、32cm、36cm和40cm；AC层夏季条件下的模量值取3000MPa、=4.09,k2＝0.41,k3＝0.17)和Eu3(k1＝2.64,k2＝0.45,k3＝0.15)，CTB层模量取响应值的影响显著性。以F值和P值来判断响应变量和各控制变量之间是否存在显著关系：小化，上限：120με)，体积应力水平(目标：无)。在optimal函数中，采用数学指标计出的结构组合具有较厚的AC层和UAB层。相比之下，设计情况一，YS1、YS2和YS3为