[发明专利]一种沥青路面剩余疲劳寿命的预测方法

摘要

本发明公开了一种沥青路面剩余疲劳寿命的预测方法，将人工神经网络模型计算的结果代入车辆载荷作用次数与沥青路面疲劳裂缝之间的关系公式，以确定的疲劳疲劳裂缝率限值对应的车辆载荷作用次数与沥青路面实际承受的载荷作用次数之差作为沥青路面剩余疲劳寿命，该方法基于人工神经网络和统计方法，省略反算过程，使用工程技术人员容易获得的路面层厚度、模量、动态弯沉值大小和道路技术状况等数据，无需基于室内试验数据进行预测。本发明的沥青路面剩余疲劳寿命的预测方法基于工程技术人员容易获得的直接数据进行预测，并且基于人工神经网络模型，无需反算沥青路面模量，预测结果精确度较高。

主权项

1.一种沥青路面剩余疲劳寿命的预测方法，其特征在于具体步骤为：步骤S1：调查统计待评定沥青路面的结构类型、厚度、每层模量及修建年限信息，同时调查统计沥青路面疲劳裂缝数量；步骤S2：采用激光动态弯沉检测车对不同服务年限或不同荷载作用次数的沥青路面激光动态弯沉值；步骤S3：采用人工神经网络模型计算出不同输入参数的输出结果，采用包含输入层、隐含层和输出层的三层人工神经网络模型进行计算，输入层有面层厚度、面层模量、基层厚度、基层模量、路基模量、累计交通荷载作用次数和激光动态弯沉值，输出层为沥青路面剩余疲劳作用次数，将得到的输入层数据样本分为训练样本和测试样本，确定神经网络模型的训练精度或最大训练次数直至满足训练精度要求，停止对神经网络模型的训练；步骤S4：采用公式(1)计算不同荷载作用下的沥青路面剩余疲劳作用次数；式中：N_f‑路面剩余疲劳作用次数，×10⁶，次；f₁、f₂、f₃‑系数，f₁＝0.0796，f₂＝3.291，f₃＝0.854；ε_t‑沥青层底弯拉应变；E_AC‑沥青层模量，MPa；步骤S5：将人工神经网络模型计算的结果代入车辆载荷作用次数与沥青路面疲劳裂缝之间的关系公式(2)，以确定的疲劳疲劳裂缝率限值D_max＝30％对应的车辆载荷作用次数与沥青路面实际承受的载荷作用次数之差作为沥青路面剩余疲劳寿命；D＝1‑exp(‑T^α)  (2)式中：D‑路面疲劳裂缝率，％；T‑行车荷载作用次数，×10⁶，辆；α‑与路面结构有关参数。