基于响应面法的沥青路面大修结构优化研究

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1、第40卷，第3期公路工程Vo1．40，No．32015年6月HighwayEngineeringJun．，2015基于响应面法的沥青路面大修结构优化研究马士宾，虞秋富，魏凯，陈奕(河北工业大学土木工程学院，天津300400)【摘要】为了提高沥青路面结构大修的经济性能，以沥青路面大修结构厚度、模量为设计参数，路面结构疲劳损坏的弯沉和最大拉应力作为约束条件，同时引入车辙指标，建立了基于响应面法的路面大修结构全寿命周期费用优化模型。该模型根据Plaekett—Burman筛选原理进行实验组合设计，借助二阶响应面模型拟合计算结果，

2、得到在寿命周期下费用最低时的大修结构组合，并检验了响应面的拟合精度。【关键词]路面大修；车辙指标；全寿命周期费用；响应面法；优化设计【中图分类号]U418．8[文献标识码]A【文章编号】1674—0610(2015)03-0175-06ResearchonAsphaltPavementOverhaulBasedonResponseSurfaceMAShibin，YUQiufu，WEIKai，CHENYi(SchoolofCivilEngineering，HeBeiUniversityofTechnology，Tianjin

3、300400)[Abstract]Forthesakeofimprovingtheeconomicperformanceofthepavementstructureover-haul，awholelife-cyclecostmodelisbuiltintheprocessofmodulusoptimizationwithinthelimitationofthepavementstructure’Sflexuredamageandmaximumtensionstress，whichisbasedontheresponsesu

4、rfacemethod，bringsintheRuttingdepthandsetsitsparameterbythethicknessofoverhaulstructureofasphaltpavement．ThismoduleisconductedanddesignedinaccordancewiththePlackett-BurmanSe—lectionPrinciple．Besides，anoverhaulstructurecombinationismadeunderthethelowestlife—cycleco

5、standtheresponsesurfacefittingprecisionistestedbymeansofthecalculationresultofthetwo·stageresponsesurfacemode1．Consideringtheneedofroadmaintenance，thisoptimizationmethodismoresci-entificandreliable．[Keywords]pavementoverhaul；ruttingIndex；wholelife—cyclecost；respon

6、sesurface；optimiza—tion员往往凭借的是个人经验。随着经济技术的快速发0前言展，有必要对路面结构大修设计方案进行优化选择，目前，我国许多公路相继进入了大修期，公路养以使得公路的工程质量、服务性能和经济性达到和护已成为公路管理部门面临的一个主要问题。部分谐统一。为此，已有工程人员和学者提出了各种路沥青路面病害比较严重，需要挖除原路面结构而进面结构优化方法。例如，胡霞光等⋯利用均匀设计行重建。沥青路面结构大修过程中，通常做法是对方法进行路面结构优化。这种方法精确程度高，计原路面结构中严重破坏的结构层进行铣刨

7、，然后重算机程序仿真取得了较好的效果，但计算机程序的新铺筑路面材料。然而，在路面大修设计时，需要选编写给工程设计人员带来不便。长江大学的黄文取设计参数诸多，例如各结构层厚度、模量等在一定雄将遗传算法应用于路面结构的优化设计，作为的范围内可以任意取值，这样使得设计人员选择的一种广泛应用的优化算法，遗传算法具有较好的优路面结构大修方案很多。如何在众多的方案中选出化性能，然而其缺点是容易陷入局部最优且收敛速最优设计方案，是一个十分困难的问题。因此，在路度慢的缺点。许新权，俞竞伟应用模糊理论对路面结构大修结构形式选择过程中，很多公

8、路设计人面结构进行评价，提供了路面结构的优选模型。该[收稿日期]2014~03—05[作者简介]马士宾(1974-)，男，河北曲阳人，副教授，工学博士，研究方向为路面工程，公路养护与管理。176公路工程40卷方法需要较高的数学基础，难以在现实生产中推广不发生疲劳破坏，因此对大修结构弯沉和层底应力应用。仍