路面结构可靠度

在分析沥青路面结构可靠度时,为了更符合路面实际工况,将模糊数学理论纳入可靠度分析中.首先给出沥青路面结构的失效隶属函数；然后将路表弯沉值作为控制指标；从而推导出沥青路面结构模糊可靠度计算模式；并结合西咸新区二级沥青路段进行了相关的验证.结果表明:在一模糊事件中,模糊可靠度与传统可靠度相比总是低于传统可靠度.基于此,在对路面结构进行可靠性设计时采用模糊可靠度能更加巩固路面的使用性能,延长了路面的使用年限.在使用过程当中,外界因素对路面的损害程度相较于采用传统可靠度设计的路面结构小,从而使得路面的维修次数减少,节省了后期路面维护的人力和财力.所选取的隶属函数中k的取值和模糊临界区间均对模糊可靠度的大小起直接影响作用,通过对不同路面组合,不同k值的计算发现,当k值取作800σ_Z~(-2)~1 800σ_Z~(-2)较为合理.在具体的工程实践中,应该根据实际情况来确定临界区间的范围,以保证结构的安全性.

以有限元分析软件ANSYS为工具,进行了沥青路面结构可靠度的分析与计算,讨论了几何建模、网格划分、失效概率的计算、随机输入输出变量的确定、各设计参数的变异性对于沥青路面结构可靠度的影响、设计参数的相关性等问题。并通过基于多层弹性层状体系应力计算程序对可靠度计算方法进行了检验。结果表明:模量的变异比厚度的变异对可靠度影响大,尤其以土基模量的变异性对可靠度影响最大;面层厚度的变异对于可靠度的影响也比较大。输入变量相关程度都比较低。有限元软件ANSYS计算沥青路面结构可靠度有足够的精度,且计算简便,可以作为路面结构可靠度领域的一种新的计算途径。