[发明专利]一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法及应用

权利要求书

1.一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法，其特征是：包括以下步骤：

根据道路交通参数调查分析结果和设计使用年限，计算各设计指标对应的设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数；

根据道路所在地典型结构层初拟路面结构及各结构层厚度，初步拟定路面结构层动态模量和泊松比；

根据确定的设计年限内当量设计轴载累计作用次数和初拟路面结构，参考《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)中表格和公式，计算路面结构力学响应、沥青路面材料设计指标，确定材料指标极值，具体为：沥青混合料层永久变形：根据表G.1.2，确定基准等效温度，由式G.2.1计算得到沥青混合料层永久变形等效温度和可靠度系数，根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为8个分层，利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力Pi，进而可得到各分层的永久变形修正系数kRi；

无机结合料层疲劳开裂：根据弹性层状体系理论，计算得到无机结合料层层底拉应力，根据气象资料，获取工程所在地区冻结指数F，按照表B.1.1，获取季节性冻土地区调整系数ka，根据式B.2.1-2，获取现场综合修正系数，根据工程所在地区和表G.1.2得到基准路面结构温度调整系数，根据初拟路面结构和路面结构层材料参数，按式G.1.3-1计算得到温度调整系数kT2，由表B.2.1-1，对于无机结合料稳定粒料，得到疲劳开裂模型参数，由无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数，按式B.2.1-1反算可求得，在该设计结构层下，无机结合料稳定类材料的弯拉极限强度；

路面低温开裂：根据气候条件，获取所在地区低温设计温度T，路基类型参数为b，根据表3.0.6-2，获取低温开裂指数，由公式B.5.1计算可求得，表面层沥青弯曲梁流变试验的劲度模量最大值；

根据确定的极值，确定路面材料，结合设置的路面结构，选定路面正向设计方案；

其中利用沥青路面结构设计方程反算沥青路面材料指标，给出材料设计指标极值；若材料指标值大于规范对材料性能的要求，需对各层模量进行调整，若材料指标值小于规范对材料性能的要求，则取材料设计指标最小值作为材料指标的极值。

2.如权利要求1所述的一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法，其特征是：根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)附录A计算方法计算设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数。

3.如权利要求1所述的一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法，其特征是：确定道路所在地的路基土质和路基顶面当量回弹模量及当地温度湿度条件，并依据此进行路面结构组合及各结构层厚度的初步拟定。

4.如权利要求1所述的一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法，其特征是：

根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)附录B的分层方法，将沥青混合料层分为多个分层，初步确定各分层厚度，采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论，计算无机结合料稳定层的层底拉应力，沥青混合料层各分层的顶面竖向压应力，进而得到各分层的永久变形修正系数。

5.如权利要求1所述的一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法，其特征是：还包括判断是否进行防冻厚度的验算，如果进行，则在确定路面各层材料后，进行防冻厚度的验算，如果不进行，则选定路面正向设计方案。

6.如权利要求4所述的一种面向使用性能的沥青路面正向设计方法，其特征是：初拟回弹模量为《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)规定的最小值。

7.一种计算机可读存储介质，其特征是：其中存储有多条指令，所述指令适于由终端设备的处理器加载并执行权利要求1-6中任一项所述的面向使用性能的沥青路面正向设计方法。

8.一种终端设备，其特征是：包括处理器和计算机可读存储介质，处理器用于实现各指令；计算机可读存储介质用于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1-6中任一项所述的面向使用性能的沥青路面正向设计方法。