[發明專利]基于灰色關聯分析法的瀝青路面最佳面層厚度組合確定方法

有效

• 申請號: 201810053809.9
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108197403B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發明（設計）人: 康愛紅;陸鵬程;夏炎;陸垚鋒;潘曉慧
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G06F30/00
• 分類號: G06F30/00;G16C60/00;E01C7/18;G06F111/10
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

本發明公開了一種基于灰色關聯分析法的瀝青路面最佳面層厚度組合設計方法，首先根據現有瀝青路面面層的不同厚度組合，將現有的無機結合料類穩定基層瀝青路面厚分成不同組合；其次對瀝青路面面層進行有限元分析，基于ABAQUS建模，得到不同無機結合料類穩定基層瀝青路面面層厚度結構的最大剪應力、最大瀝青層層底拉應變、最大無機結合料層層底拉應力及最大路基頂面豎向壓應變；最后利用灰色關聯分析法，綜合分析比較各項控制指標，根據控制指標對無機結合料類穩定基層瀝青路面損壞的影響程度并對這幾種組合結構進行排序，從而得到無機結合料類穩定基層瀝青路面最佳面層厚度組合；解決了多種路面結構控制指標變化較為復雜難以從中選出最優結構的問題。

技術領域

本發明屬于公路路面設計技術領域，特別是一種基于灰色關聯分析法的瀝青路面最佳面層厚度組合確定方法。

背景技術

隨著我國經濟的快速發展，公路運輸車輛日趨增多，路面結構損害問題愈發嚴重，迫切需要路面設計方法不斷創新以推進路面結構可持續發展和提高設計年限和路面結構使用壽命以適應未來的技術需求。

目前我國廣泛應用的無機結合料類穩定類基層瀝青混凝土路面結構,無機結合料類穩定基層具有一定的板體性、剛度、擴散應力強，具有一定的抗拉強度、抗疲勞強度、良好的水穩定特性。及由此引起瀝青路面的反射性裂縫。

我國已經建成通車的高等級公路中，90％以上是以無機結合料類穩定類材料為基層、瀝青混凝土為面層的無機結合料類穩定類基層瀝青路面。無機結合料類穩定類基層具有較高的強度與承載力、良好的整體穩定性和耐久性，為實現“強基薄面”的結構提供了可靠保證。鑒于半剛性基層材料自身固有的特性，半剛性基層瀝青路面幾乎不可避免的會在使用過程中會因為無機結合料層底拉應力過大會導致無機結合料類穩定基層的開裂產生反射裂縫，進而影響瀝青路面的質量，降低瀝青路面的使用壽命。

為了有效減少無機結合料穩定類基層瀝青路面反射裂縫，人們從多個方面展開了系統的研究，給出了許多處理措施，例如：增加基層材料中的粗骨料含量并嚴格設計級配，增加瀝青面層厚度等。

發明內容

本發明所解決的技術問題在于提供一種基于灰色關聯分析法的瀝青路面最佳面層厚度組合確定方法，以減少無機結合料類穩定基層的開裂及由此引起瀝青路面的反射性裂縫。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于灰色關聯分析法的瀝青路面最佳面層厚度組合設計方法，包括以下步驟：

步驟1、根據現有瀝青路面面層的不同厚度組合，將現有的無機結合料類穩定基層瀝青路面厚分成m種組合：即根據瀝青路面面層的上面層厚度+中面層厚度+下面層厚度的不同厚度的組合進行分組；

步驟2、對瀝青路面面層進行有限元分析，基于ABAQUS建模，得到不同無機結合料類穩定基層瀝青路面面層厚度結構的最大剪應力、最大瀝青層層底拉應變、最大無機結合料層層底拉應力及最大路基頂面豎向壓應變；

步驟3、利用灰色關聯分析法，綜合分析比較m種不同無機結合料類穩定基層瀝青路面結構的各項控制指標，根據控制指標對無機結合料類穩定基層瀝青路面損壞的影響程度并對這幾種組合結構進行排序，從而得到無機結合料類穩定基層瀝青路面最佳面層厚度組合。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：

(1)發明根據灰色關聯分析法，解決了多種路面結構控制指標變化較為復雜難以從中選出最優結構的問題。

(2)本發明所提出的基于灰色關聯分析法的瀝青路面最佳面層厚度組合設計方法，實現了減少無機結合料類穩定基層的開裂及由此引起的瀝青路面反射性裂縫，從而延長了路面結構的使用壽命。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明方法的流程圖。