沥青路面结构可靠度及优化方法研究

在进行沥青路面结构可靠度分析中,存在可靠度敏感性、设计变量相关性分析复杂和常用计算方法(蒙特卡罗法)模拟次数多的缺点,特别是在基于可靠度的优化分析中。采用有限元软件ANSYS完成敏感性和相关性分析以给可靠度计算提供依据,二次多项式序列响应面法计算沥青路面结构的可靠度,并结合遗传算法进行可靠度优化计算,计算结果表明了有限元法、响应面法和遗传算法在沥青路面结构可靠度优化分析方面的适用性和优越性。     

沥青路面系统可靠性优化设计方法研究

将概率和优化的概念引入到沥青路面设计方法中，在保证效益和安全程序的前提下，结合考虑路面结构层厚度和冰冻的要求，以路面结构造价最小为目标函数，建立了沥青路面可靠性优化的数学模型。该模型中考虑了路面的多种失效模式，并用蒙特卡洛法计算路面的系统可靠度。选用ＤＦＰ算法成功地求解了数学模型的最优解，编制了相应的计算机程序。大量计算表明，该法收剑较快，精度较高，可供工程设计参考使用。     

沥青路面结构设计可靠度分析中的PSO模型

根据沥青路面结构可靠度的含义及的几何意义,将可靠度的问题就转化为求解有约束条件的极小值问题后,采用PSO求解可靠度指标优化模型,成功地将PSO应用于沥青路面结构可靠度计算领域,进一步丰富了沥青路面结构可靠度的分析计算理论。     

基于数值模拟的沥青路面结构可靠度分析

以有限元分析软件ANSYS为工具,进行了沥青路面结构可靠度的分析与计算,讨论了几何建模、网格划分、失效概率的计算、随机输入输出变量的确定、各设计参数的变异性对于沥青路面结构可靠度的影响、设计参数的相关性等问题。并通过基于多层弹性层状体系应力计算程序对可靠度计算方法进行了检验。结果表明:模量的变异比厚度的变异对可靠度影响大,尤其以土基模量的变异性对可靠度影响最大;面层厚度的变异对于可靠度的影响也比较大。输入变量相关程度都比较低。有限元软件ANSYS计算沥青路面结构可靠度有足够的精度,且计算简便,可以作为路面结构可靠度领域的一种新的计算途径。     

基于可靠度的旧沥青路面加铺混凝土结构优化设计研究

为了更加科学合理地进行旧沥青路面加铺水泥混凝土层结构设计,该文以混凝土加铺层能够满足设计要求的可靠度为目标,考虑混凝土加铺设计中参数值的不确定性和变异性,利用Design-Expert的响应面优化功能,构造多元二次多项式来近似表达功能函数,在最优可靠度附近小范围内寻找满足要求的加铺层方案。结果表明:当量回弹模量、弯拉强度及其和弹性模量的交互作用与加铺层可靠度正相关,弯拉强度对可靠度影响最大。弯拉强度的二次方、弯拉强度和当量回弹模量的交互作用与加铺层可靠度负相关。研究结论能够为旧沥青路面加铺混凝土结构设计提供参考。     

沥青路面结构可靠度有限元分析

为找出参数的随机变异性对沥青路面结构可靠度的影响,利用有限元计算软件,采用蒙特卡洛法,通过自编通用程序,研究了以弯沉为控制指标的沥青路面结构可靠度,确定了结构可靠指标对不同参数的敏感程度。为设计和施工时主要控制的参数提供了依据。     

沥青路面结构可靠度分析与研究

首先，本文结合沪宁高速公路无锡试验路工程，对影响沥青路面设计的厚度和模量等设计参数进行了进一步的变异性分析和分布类型检验，其次，基于现行《柔性路面设计规范》，本文提出了同时考虑弯沉和弯拉设计指标的多指标体系失效模式，并采用改进的蒙特卡罗法分析沥青路面体系的可靠度。     

路面结构可靠度分析及应用

对沥青路面结构可靠度设计方法的分析及应用进行了论述,给出了以弯沉和基层底面弯拉应力为控制指标的方法,根据结合原理给出了计算实例。     

沥青路面结构的模糊可靠度分析

结构的可靠度不仅与确定影响因素和不确定影响因素有关，而且与破坏准则的模糊不确定性有关。考虑到这些不确定因素的影响，利用结构可靠度理论和模糊数学，讨论和分析了结构破坏的隶数函数的内涵，并提出了一种计算结构模糊可靠度的公式，以沥青路面为例进行了分析。     

沥青路面结构可靠性验证方法的探讨

通过对沥青路面结构可靠性验证方法的探讨，分析，提出了实际可靠度计算公式及相应的验证方案、并利用实际调查数据建立理论可靠度修正式。     

用蒙特卡罗法分析沥青路面结构的可靠度

本文简述了用蒙特卡罗法分析沥青路面结构可靠度的原理，并用算例加以说明，对国内沥青路面结构可靠度计算方法的研究动态也作了综述。     

以基层底面弯拉应力为控制指标的沥青路面可靠性分析

对以基层底面弯拉应力为控制指标的沥青路面设计方法进行了可靠性分析，采用蒙特卡洛模拟法，得到路面结构，疲劳寿命，工三者的关系图。研究表明增加面层或基层厚度对提高疲劳寿命可靠度都是很有效的。     

基于模糊理论的沥青路面热风加热多参数优化

为了优化就地热再生热风加热参数，提高热风加热沥青路面的加热效果，基于有限元方法，建立了热风加热装置加热沥青路面的模型，模拟计算了热风加热沥青路面的过程，通过试验验证了仿真模型及参数设置的正确性。采用正交试验设计方法研究了热风温度、热风速度、出风孔离地高度对加热效果的影响。提出了基于模糊理论的热风加热效果评价方法，引入综合模糊评价指标代替沥青路面温度场、对流换热系数和加热过程中的能量利用率等单一评价指标对沥青路面加热效果进行评价，采用独立性权系数法确定了各指标的权重系数，仿真分析验证了综合模糊指标评价方法的有效性。结果表明：在加热装置的设计参数范围内，热风温度对沥青路面表面温度及分布均匀性影响最大，热风速度对换热系数影响最大，出风孔离地高度对能量利用率影响最大。以沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率等单一指标为优化目标获得的最佳加热参数组合，仅能保证各自指标最优，但其他指标较差；以综合模糊评价指标E_CFI为优化目标得到的最佳热风加热参数组合，可以同时获得较好的沥青路面温度场、对流换热系数和能量利用率。研究方法和结论为沥青路面热风加热参数的选择和加热效果的评价提供了一种有效可行的途径。     

沥青路面结构可靠度的敏感性分析

本文通过对沥青路面结构可靠度的敏感性分析，选择出对路面结构可靠度影响最大的参数，以便在设计和施工的过程中对这些参数予以控制，保证路面结构能够达到一定的可靠度。     

维修措施对沥青路面结构可靠度的影响研究

对沥青路面结构采取维修措施(加铺沥青层),将直接影响其可靠度。利用蒙特卡罗模拟法(MCS)分析沥青路面结构可靠度,并对维修变量(加铺层厚度、抗压回弹模量)和响应值、可靠度进行回归分析,得到用于计算维修后路面结构可靠度的回归模型。通过与弹性层状体系理论计算结果的对比,验证了这种计算方法的有效性。研究结果可用于路面结构可靠度预测,对于网级路面管理中优化模型的研究和维修方案的制定具有重要意义。     

超载对沥青路面可靠度的影响及优化研究

以超载下的沥青路面轴载换算公式为基础,计算不同超载率下,汽车超载对沥青路面累计当量轴次及使用寿命的影响.用响应面法计算不同超载率下的沥青路面结构可靠度,利用遗传算法,对超载沥青路面进行优化.     

车辆荷载下沥青路面动力响应随机特性及可靠性分析

为了研究车辆随机荷载作用下沥青路面的动力响应,建立了车辆随机振动模型和车辆随机激励下基层-面层双粘弹性沥青路面动力响应模型,并采用Fourier变换与小波变换相结合的新方法求得了路面随机响应解析解。根据实际车辆参数及道路参数,以路面不平度为初始激励,仿真得到了车辆随机荷载的功率谱密度函数和自相关函数,分析了沥青路面在车辆荷载下的随机动力响应特性,计算了沥青路面动力响应的主要数字特征函数,同时还对沥青路面随机动力响应进行了可靠性设计。结果表明:沥青路面动力响应的均值函数与路面等级无关,而自相关函数、功率谱密度函数及标准差均随着路面等级的下降而增加;采用提出的方法确定不同可靠度下不同等级沥青路面的动力响应值,可避免采用静载荷作为路面设计荷载的不合理性,为沥青路面的可靠性设计与分析提供参考。     

沥青路面设计方法的发展

简要地回顾了柔性路面设计方法的发展历史。根据设计理论和方法的演变过程，以1962年首届国际沥青路面设计会议为界限，将设计方法的历程分为两个阶段，第一阶段以工程试验为主的经验设计方法，重点介绍了对当今沥青路面设计理论法有重要影响的四项工作；第二阶段是自首届国际沥青路面设计会议以后，世界上有影响的设计方法大多开始研究和采用以力学分析为基础的理论法设计沥青路面。在分析这些设计方法的主要特点以后．针对我国柔性路面设计方法，就计算体系、设计指标、材料参数选取等问题进行了分析，提出了我国领青路面设计办法中需要进一步研究的若干问题．     

对柔性路面可靠度选择的几点建议

本文以现行《公路柔性路面设计规范》为依据，综合国内外在路面设计中选取可靠度值的经验，提出柔性路面可靠度的选取方法和范围，为将来我国柔性路面设计规范纳入可靠度植提供参考意见。     

城镇道路沥青路面结构设计指标体系的完善——《城镇道路路面设计规范》制订新理念

该文介绍了在编制中华人民共和国行业标准《城镇道路路面设计规范》(CJJ169-2012)过程中,借鉴国外与国内公路研究成果,并考虑城镇道路自身特点,完善沥青路面结构设计指标体系,首次引入了设计可靠度,形成了以路表弯沉值、柔性基层沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力为设计指标的沥青路面结构设计方法,专门开发了城镇道路沥青路面结构设计计算系统(PDS-CJJ169)V1.0,申请了软件著作权(2012SR017789)。