半刚性基层沥青路面控制疲劳设计方法技术

本发明专利技术公开了一种半刚性基层沥青路面控制疲劳设计方法，属于道路工程领域。该方法包括以下步骤：一、试验确定半刚性基层材料弯拉模量衰减模型和疲劳预估模型；二、初拟路面结构组合及相应设计参数；三、计算引起疲劳开裂的累计标准轴载作用次数；四、计算弯拉模量衰减过程；五、计算沥青层累积疲劳损伤；六、判断沥青层累积疲劳损伤是否小于设计控制标准。与现有技术相比，该方法以沥青层累积疲劳损伤为设计指标，将半刚性基层模量衰减模型与疲劳预估模型相结合，基层模量衰减过程纳入沥青层的疲劳损伤分析中，从而在设计期内将沥青层疲劳开裂有效控制在容许的范围内，解决了传统设计方法无法反映路面结构实际受力和损伤状态的技术难题，实现了疲劳开裂可控，达到了路面结构设计耐久、经济、环保的目标。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及道路工程领域，具体提供一种半刚性基层浙青路面控制疲劳设计方法。
技术介绍
半刚性基层浙青路面是我国高等级公路主要路面结构形式。随着交通量和车辆轴载的不断增加，半刚性基层浙青路面疲劳破坏问题日益严重。如何有效控制路面结构疲劳损伤，成为半刚性基层浙青路面结构设计亟待解决的技术难题。半刚性材料层(水泥稳定碎石、石灰-粉煤灰碎石等)在车辆荷载反复作用下其模量有不断衰减的特性，由于没有构建与疲劳预估模型力学指标相关的半刚性材料模量衰减模型，现行浙青路面设计方法无法考虑这种模量的衰减对浙青层疲劳损伤的影响(如我国以弯沉为指标的设计方法)。而用一个不变的初始模量代替整个基层疲劳损伤过程的模量水平，无法反映路面结构实际的受力和损伤状态，这就大大降低了浙青路面设计的可靠性，导致设计过于保守或趋于风险，对路面结构疲劳起不到有效的控制作用。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对上述现有技术的不足，提供一种半刚性基层浙青路面疲劳控制设计方法。利用该方法设计的路面不易发生过早结构疲劳损坏，可在设计期内将疲劳开裂有效控制在容许的范围内。本专利技术的半刚性基层浙青路面疲劳控制设计方法，以浙青层累积本文档来自技高网...

【技术保护点】
半刚性基层沥青路面控制疲劳设计方法，其特征在于包括以下步骤：1）确定半刚性基层材料弯拉模量衰减模型和疲劳预估模型所述半刚性基层材料弯拉模量衰减模型指重复加载作用下材料弯拉模量由疲劳应力水平和加载次数确定的函数关系式；所述疲劳预估模型是指达到破坏时的循环加载次数由疲劳应力水平确定的函数关系式；2）初拟路面结构组合和结构设计参数初拟路面各结构层厚度和结构层设计参数，所述设计参数包括各层材料初始弯拉模量、泊松比、半刚性基层材料弯拉强度和设计年限车道累计标准轴载作用次数；3）计算引起半刚性基层疲劳开裂的累计标准轴载作用次数根据步骤2）拟定的路面各结构层厚度及相应结构设计参数，结合弹性层状力学理论计算应...

【技术特征摘要】
1.刚性基层浙青路面控制疲劳设计方法，其特征在于包括以下步骤: 1)确定半刚性基层材料弯拉模量衰减模型和疲劳预估模型 所述半刚性基层材料弯拉模量衰减模型指重复加载作用下材料弯拉模量由疲劳应力水平和加载次数确定的函数关系式； 所述疲劳预估模型是指达到破坏时的循环加载次数由疲劳应力水平确定的函数关系式； 2)初拟路面结构组合和结构设计参数 初拟路面各结构层厚度和结构层设计参数，所述设计参数包括各层材料初始弯拉模量、泊松比、半刚性基层材料弯拉强度和设计年限车道累计标准轴载作用次数； 3)计算引起半刚性基层疲劳开裂的累计标准轴载作用次数 根据步骤2)拟定的路面各结构层厚度及相应结构设计参数，结合弹性层状力学理论计算应力水平，代入步骤I)确定的疲劳预估模型得到半刚性基层疲劳开裂累计标准轴载作用次数； 4)计算半刚性基层弯拉模量衰减过程 根据步骤3)确定的应力水平及半刚性基层疲劳开裂累计标准轴载作用次数，代入步骤I)确定的弯拉模量衰减模型计算半刚性基层随轴载作用次数增加弯拉模量的衰减过程; 当累计标准轴载作用次数超过步骤3)所确定半...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦金城，余四新，王林，韩文扬，马士杰，付建村，崔风仁，
申请(专利权)人：山东省交通科学研究所，
类型：发明
国别省市：