文档介绍：前言
1-因本分析的组合数多达21×10×11=2310个,为达到采用较少的试算次数进行多因素敏感性分析的目的,本次工作引入了混合水平正交试验法,并采用相应的统计方法进行数据分析。
2-本分析按照新版《沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)的要求,在力学响应计算时考虑了结构模量的最不利组合。
3-本分析在相同层位采用了不同水平位置的应力与应变值比较,得到了各层的最不利弯拉应力与应变位置。
4-除基层、底基层弯拉应力应变以及弯沉分析以外,还增加了对沥青面层底部应力的分析。
Contents
1 结构拟定
2 结构试算
3 敏感性分析
A---结构组合及厚度
A---正交试验设计
B---模量最不利组合
C---验算点位
A---数据分析
B---结论
D---试算说明
1 路面结构的拟定
我们知道,在荷载条件固定时,路面结构的力学响应由厚度及模量两个因素决定,因此,在仅对模量进行敏感性分析的情况下,为避免因结构层厚度过大而降低模量对响应值的影响权重,本分析采用采用厚度适中的路面结构组合。
结构层为四层,总厚度为52cm:
4cm 细粒式沥青混凝土
6cm 中粒式沥青混凝土
20cm 柔性/半刚性基层
22cm 水泥稳定碎石底基层
---- 土质/石质路基
2 结构试算___A-正交试验设计
首先考虑的问题:分析X层模量的敏感性时,当X层的模量值变化时,其它层模量如何选取?
基层模量:400 ~4400Mpa,△=200Mpa,共有21个值
土基模量:20 ~200Mpa, △=20Mpa,共有10个值
面层模量:1200 ~3200Mpa △=200Mpa,共有11个值
组合数共计:21×10×11=2310种,Mission impossible?
M1-固定
M2-变化
M2”-正交试验法
正交试验设计的基本特点是:用部分试验来代替全面试验,通过对部分试验结果的分析,了解全面试验的情况。
2-正交试验表设计
3-按组合进行试验/验算
1-因素与水平分析
4-得到试验/验算数据
5-数据的统计分析
6-各因素的影响评价及变化趋势可靠度分析
2 结构试算___A-正交试验设计
混合水平正交试验类型:L28(7×24)
编号
因素
取值区间
水平
试算取值 Mpa
1
基层模量
大
7
400~4000,△=600
2
土基模量
小
4
20,40,100,200
3
面层模量
小
4
1200~3000,△=600
组合数
水平数1
水平数2
试算考虑的因素及其水平
2 结构试算___A-正交试验设计
在无重复正交试验结果的方差分析中,其误差是由“空列”来估计的。然而“空列”并不空,实际上是被未考察的交互作用所占据。这种误差既包含试验误差,也包含交互作用,称为模型误差。
2 结构试算___A-正交试验表
编号
力学响应
底基层模量
底基层取值依据
其它层模量
1
弯沉
1500
E-Za×σ
变化
2
面层应力
1500
E-Za×σ
变化
3
基层应力应变
1500
E-Za×σ
变化
4
底基层应力应变
3500
E+Za×σ
变化
《沥青路面设计规范》(JTG D50-2006):
计算弯沉:E=Ej-Za×σ。
计算弯拉应力:计算结构层及其上结构层: E=Ej+Za×σ。
计算结构层以下的结构层: E=Ej-Za×σ。
底基层固定情况下的计算模量组合
2 结构试算___B-模量最不利组合
编号
计算内容
1
弯沉
2、3
基层底面应力应变
5、6
底基层底面应力应变
4、7
面层底面应力
2 结构试算___C-计算点位
1-APBIH97程序验算
2-由于沥青面层模量相差不大,两层并为一层计算。
3-层间连续条件取完全连续。
4-两套计算模式:,。
2 结构试算___D-试算说明