[发明专利]一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法

权利要求书

1.一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据现有沥青路面结构组合，先将上、中、下面层看成一个整体，根据规范中对于无机结合料稳定类材料在20℃条件下弹性模量的取值范围的要求，以模量中值作为面层统一模量，选出n组基层面层模量比；

步骤2、将面层模量、n组基层面层模量比及各结构层的厚度输入到有限元软件，得到沥青路面在不同基层面层模量比下的设计指标的力学响应影响，根据力学响应结果确定最佳基层面层模量比；

步骤3、根据规范中对于无机结合料稳定类材料弹性模量的取值范围的要求，在保证上、中、下三个面层均值为整个面层模量中值下，改变上面层、下面层模量梯度，调整上面层、下面层的模量，取m组上、中、下三个面层模量组的组合；

步骤4、输入各结构层厚度和m组动态模量输入到有限元软件，得到无机结合料稳定类基层沥青路面在上、中、下不同面层模量梯度下的力学响应，根据模量梯度对控制指标的影响程度，确定最终的上、中、下面层、基层的最佳模量组合。

2.根据权利要求1所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，设计指标包括基层沥青路面最大剪应力、最大沥青层层底拉应变、最大无机结合料层层底拉应力、最大路基顶面竖向压应变。

3.根据权利要求1所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，n≥3，m≥3。

4.根据权利要求1所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，还包括，

步骤5、首先将最佳模量组合及不同基层面层模量比输入有限元软件，得到不同基层面层模量比下的设计指标的数值，将设计指标的数值利用灵敏度指数公式，得到基层面层模量比对设计指标的影响，对影响程度进行排序得到最终最佳的基层面层模量比。

5.根据权利要求4所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，采用局部灵敏度分析方法，将各个设计指标作为评价指标，灵敏度指数S_η计算公式如下：

令：η_i＝f(X_i)

则：

式中：

f(Xi)—各设计指标函数表达式；

S_η—各指标对应的灵敏度指数；

ΔXi—参数变化量；

Δη_i—ΔXi对应的各设计指标变化量。

6.根据权利要求1所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，步骤1中，模量中值10000作为面层统一模量，上面层、中面层、下面层、基层、底基层厚度分别为40mm、60mm、80mm、360mm、200mm；n＝6；基层面层模量比分别为1.0、1.3、1.5、1.8、2.0、2.5。

7.根据权利要求6所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，m＝4；上、中、下三个面层的模量取四组：(7000、10000、13000)，(9000、10000、11000)，(11000、10000、9000)，(13000、10000、7000)。

8.根据权利要求7所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，最优的基层与面层模量比为1.2，最优的模量组合为(9000、10000、11000)。

9.根据权利要求1所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，步骤1中，模量中值10000作为面层统一模量上面层、中面层、下面层、基层、底基层厚度分别为，步骤1中，模量中值10000作为面层统一模量，上面层、中面层、下面层、基层、底基层厚度分别为20mm、80mm、80mm、360mm、200mm；n＝6；基层面层模量比分别为1.0、1.3、1.5、1.8、2.0、2.5。

10.根据权利要求9所述的一种沥青路面结构层最佳模量组合确定方法，其特征在于，m＝4；上、中、下三个面层的模量取四组：(7000、10000、13000)，(9000、10000、11000)，(11000、10000、9000)，(13000、10000、7000)。