基于可靠度的沥青路面结构设计方法及应用研究

摘要

旧沥青路面加铺沥青罩面是一种最常见的旧路改造和大修方式,但改建沥青罩面结构往往在未达到设计年限前就出现各种病害,导致路面结构失效。研究沥青罩面结构可靠度及基于可靠度的设计方法,对于指导罩面结构设计,提高罩面结构的可靠度及使用寿命具有非常重要的意义。论文从路面结构的可靠度理论及基于可靠度的结构设计方法出发,分析了路面可靠性计算参数,建立了基于有限元的路面结构可靠度计算模型,提出了基于可靠度的新建及改建沥青路面结构设计方法,并将设计方法成功应用于试验路段罩面结构的设计中。论文所做主要研究及取得的成果如下:
　　1.对沥青路面结构可靠性理论进行了简单介绍,并提出采用比较成熟的蒙特卡洛计算法进行路面结构可靠度计算,并通过资料收集和数据统计,对路面结构可靠性计算参数分布特性进行分析。
　　2.建立基于有限元的路面结构可靠度计算分析模型,分析了设计指标的可靠度及模型输出变量的概率分布类型,并针对影响输出变量的结构设计参数进行了参数敏感性分析。
　　3.建立了基于可靠度的沥青路面新建及改建结构设计方法,并举例进行说明。
　　4.对依托工程试验路状况进行了详细的调查分析,在现行规范弹性层状体系理论设计路面结构的基础上,结合可靠度设计方法,对试验路罩面加铺结构进行了设计。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3主要研究内容

第二章 沥青路面结构可靠性理论及参数特性分析

2.1极限状态设计

2.2沥青路面结构极限状态确定

2.3路面结构可靠性的度量

2.4路面结构可靠性计算方法

2.5沥青路面可靠性计算参数特性分析[25]

2.6本章小结

第三章 基于有限元的路面结构可靠度计算分析

3.1路面结构有限元模型

3.2路面结构可靠度分析

3.3本章小结

第四章 基于可靠度的沥青路面结构设计方法

4.1极限状态设计方程

4.2设计参数的变异性和概率分布

4.3结构可靠度系数的确定

4.4基于可靠度的沥青路面结构设计

4.5基于可靠度的沥青罩面结构设计

4.6本章小结

第五章 工程实例

5.1试验路状况调查与评价

5.2罩面结构设计

5.3本章小结

第六章 结论与建议

6.1主要结论

6.2 进一步研究建议

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢