沥青路面动力响应分析方法研究.docx

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沥青路面动力响应分析方法研究

沥青路面动力响应分析方法研究

报告简本

1前言

本项目是2005年立项的西部交通建设科技项目，由长安大学承担，参加单位有：

甘肃路桥公路投资有限公司、陕西省高速公路建设集团公司。

本项目自2005年9月可行性研究报告评审后，相继完成了合同签订和研究大纲的编写和审查等组织工作，并在两年多的时间里先后完成了国内外调研、车辆动荷载研究、沥青路面动力响应理论研究、沥青路面动力响应试验研究、动力荷载影响研究和报告编写等工作，按合同要求完成了规定的试验研究工作和文件资料准备。

该项目于2010年4月通过鉴定验收，鉴定委员会专家一致认为：

该项目研究成果总体达到国际先进水平，其中移动荷载下粘弹性层状体系沥青路面动力学分析方面达到国际领先水平。

2项目研究背景、内容及目标

目前世界各国的沥青路面设计方法中，把车辆荷载视为静荷载或近似等效静荷载。

经过多年的发展，静荷载模式路面设计方法已经较完善，使用较广，为工程设计人员所接受。

同时，在车速较低、车载较小时，静荷载模式路面结构设计也是比较合适的。

但从世界公路交通发展的规律看，随着国家高速公路交通网致密化，交通车辆组成必然向高速重载方向发展。

我国的公路交通现已进入重交通阶段。

尽管可通过采用增加轴数、轮胎数及轮胎接地面积等措施，使得重载车辆单位作用面积下的静态压强与小吨位车辆相同或接近，但由于车辆速度的提高和车辆载重的增大，使车辆在运动状态下由于振动所引起的惯性荷载和冲击荷载会大大增加。

静力荷载模式与车辆行驶过程中对地面的实际作用力之间的差异越来越大，地面结构的动力特性也远非静力特性所能描述。

因此，仍旧使用静载模式已不能反映路面的实际受力状况，无法解释动态荷载作用路面结构产生的各种现象。

随着交通运输业的发展，车辆类型越来越多，而且沥青路面结构属于典型的层状粘弹性体系，因此，道路结构在运动车辆荷载作用下的力学行为相当复杂，既受到车辆结构参数、车辆运行速度和车辆载重的影响，也受路面结构参数和路面平整度及周围环境的影响，同时与轮胎和路面的接触关系密切相关。

必须利用大系统理论，研究路面在实际运行车辆作用下的动力响应，确定不同路面结构在不同车辆作用下的动态响应规律、车辆动荷载影响系数规律，从而为高速公路路面设计提供合理的车辆荷载，为路面结构设计评价指标合理确定提供理论依据，为路面动态设计方法乃至设计规范制定做前期准备工作，是非常必要的，也是非常迫切的。

本项目旨在建立车辆-道路系统动力学模型，研究在高速重载车辆动力荷载作用下沥青路面结构的动力响应，分析运动车辆车轮对沥青路面作用力的规律，从而提出适合重载交通条件下的沥青路面结构动态分析方法，为现有沥青路面的结构改造和新路面的结构设计提供理论依据。

研究的主要内容为：

1、车辆-路面系统动力学模型相关参数调查研究；

2、重型车辆对路面作用载荷研究；

3、沥青路面动力响应理论研究；

4、沥青路面动力响应试验研究；

5、半刚性基层沥青路面层间剪切强度研究；

6、动力载荷对沥青路面结构使用性能影响研究。

3研究内容

3.1车辆-路面系统动力学模型相关参数调查研究

选择4条高速公路典型路段，对交通车辆组成进行调查，通过调查得到了我国高速公路的典型重型车辆车型，在进行车辆-路面系统动力响应分析时，研究典型车辆对路面的动载荷；目前高速公路超载依然严重，进行超载下路面结构动力响应研究依然很有必要。

通过数据分析，提出高速公路轴载谱。

调查了国内外沥青混合料静模量、动模量、粘度、泊松比等参数的研究方法和研究成果，分析了国内外研究成果的差异，并分析了路面材料动力特性参数的特点。

3.2重型车辆对路面作用载荷研究

高速行驶在路面上的车辆受不平整路面的激扰，使车辆产生振动，影响车辆行驶的平顺性和舒适性，同时对路面施加一附加的振动冲击载荷，即车辆动载荷。

该动载荷与车辆静载荷组成车辆对路面的动力载荷，是路面动态设计和路面结构动力响应的输入条件，是研究路面动力性能的基础。

项目组采用系统动力学方法，将车辆处理为弹簧-质量-阻尼系统，建立重型车辆动力学模型。

模型中簧上质量由大小和质心位置不变的车辆本身质量与大小变化而质心位置不变的装载质量两部分组成。

随着装载质量的增加，簧上质量的大小和质心位置均发生变化。

前悬架刚度为常值，后悬架刚度为簧上质量的分段函数。

轮胎的刚度是轴重和胎压的函数。

选择典型的1+2型、1+5型和1+2+5型重型车辆为研究对象，研究车辆对路面作用的动力载荷，分析车辆轴重、速度、胎压以及路面不平度对车辆动载荷的影响。

研究结果发现，车轮动载荷随着路面不平度、轴重、车辆速度和胎压的增加而增加；动载系数随着路面不平度、车辆速度和胎压的增加而增加，随着轴重的增加而减小。

相对于路面不平度、轴重和车辆速度，胎压对车轮动载荷和动载系数的影响较小。

综合考虑轴重、车辆速度和胎压等影响因素，A级路面上，对于1+2型载重车，前桥动载系数变化范围为0.0711~0.2114，后桥动载系数变化范围为0.064~0.3939；对于1+5型载重车，前桥动载系数变化范围为0.0918~0.2989，后桥动载系数变化范围为0.0741~0.3691；对于1+2+5型载重车，牵引车前桥动载系数变化范围为0.0539~0.2347，牵引车后桥动载系数变化范围为0.0451~0.2125，挂车双联轴前轴动载系数变化范围为0.0385~0.3287，挂车双联轴后轴动载系数变化范围为0.0398~0.4938。

可为路面结构设计参考。

3.3沥青路面动力响应理论研究

将沥青路面处理为粘弹性层状体系结构，车辆载荷处理为移动载荷，采用小变形结构的几何方程、平衡方程和三维粘弹性本构关系，建立移动载荷下粘弹性层状体系动力学模型。

通过野外现场试验验证模型的可靠性。

采用多目标参数评价方法，分析了半刚性基层、倒装结构和柔性基层结构等多种典型路面结构动力响应规律。

同时，将沥青路面看作为作用在Kelvin粘弹性地基上不仅具有弹性且具有粘滞性的无限长梁，既考虑了地基的粘弹性，又考虑了沥青层的粘弹性，建立移动载荷下沥青路面动力响应模型。

推导出了移动载荷下沥青路面的瞬态响应和稳态响应解析解。

利用解析解研究了车辆参数和路面参数对沥青路面动力响应的影响规律，分析了沥青路面动力响应影响范围。

研究结果发现：

1）对于常用典型半刚性基层沥青路面结构，即使轴重达到130KN，面层底部弯拉应变仍小于永久性路面设计许用值。

土基顶部竖向压应变也很小。

而面层底部纵向剪应变和横向剪应变、面层内部最大纵向剪应变和最大横向剪应变较面层底部弯拉应变大得多。

面层内部剪应变使沥青混合料发生流动变形，面层底部的剪应变除了使该位置的沥青混合料发生流动变形外，还破坏面层与基层的粘结，使路面结构从连续状态变为滑动状态，失去基层的水平约束后，不但面层结构材料流动性增大，而且增加了面层底部的弯拉应变，加速结构疲劳破坏。

另外，沥青路面与半刚性基层之间的粘结强度较弱，容易遭到破坏。

因此，面层内部最大剪应变和面层底部剪应变适宜作为半刚性基层沥青路面动态设计的关键控制指标。

面层底部弯拉应变、土基顶部竖向压应变和路表弯沉适宜作为校核指标。

2）轴重、速度和胎压对半刚性基层沥青路面动力响应有着严重的影响，随着轴重增加、速度降低、胎压升高，面层底部的剪应变、面层内部最大剪应变和路表弯沉均增加，对路面结构的破坏作用增强。

3）欠载或额定轴重下，剪切应变引起的沥青混凝土流动变形主要发生在较浅的范围内，出现最大剪应变的深度位置也较小。

而超载车辆作用下，较深位置甚至面层底部也发生严重的流动变形，下面层的流动变形更加严重。

4）采用多目标参数评价方法，研究了半刚性基层沥青路面结构、改进型半刚性基层沥青路面结构、倒装结构和两种柔性基层沥青路面结构等5种典型路面结构在移动车辆载荷下的动力响应规律，分析各种路面结构在3个轴重等级下的动力响应，讨论了不同路面结构的动力响应合理评价指标。

对于半刚性基层沥青路面结构，面层底部剪应变和面层内部最大剪应变适宜作为动态设计主要控制指标，路表弯沉、面层底部弯拉应变和土基顶部竖向压应变适宜作为校核指标；对于倒装结构和含有半刚性底基层的柔性基层结构，面层底部弯拉应变和面层内部最大剪应变适宜作为动态设计主要控制指标，路表弯沉、面层底部剪应变和土基顶部竖向压应变适宜作为校核指标；对于不包含半刚性底基层的柔性基层结构，面层底部弯拉应变、土基顶部竖向压应变和面层内部最大剪应变适宜作为动态设计主要控制指标，路表弯沉、面层底部剪应变适宜作为校核指标。

5）倒装结构与传统的半刚性基层沥青路面结构相比，仅在半刚性基层和面层之间增加一层级配碎石。

力学性能与柔性基层结构相近，面层厚度相对较小。

是一种适宜于我国现状的重交通路面结构。

随着面层厚度的增加，倒装结构各个动力响应参数均减小，增加面层厚度对延长路面使用寿命效果显著。

轴重、速度和胎压对倒装结构动力响应影响严重。

随着轴重增加、速度减小、胎压增加，路面结构动力响应增大，车辆对路面的破坏作用增加。

与半刚性基层结构动力响应规律相同。

6）对于倒装结构，随着轴重的增加，面层内部出现最大剪应变位置的深度增加，面层内部纵深位置的剪应变增加显著，超载车辆对面层下部的破坏作用强；随着胎压的增加，面层内部出现最大剪应变位置的深度减小，面层上部的剪应变增加显著，超压车辆对路面面层上部的破坏作用强；车辆速度不影响面层内部剪应变的分布，不改变最大剪应变的出现位置，但随着速度的增加，4~12cm深度范围内的剪应变显著减小。

3.4沥青路面动力响应试验研究

本项目组采用动应变这一直接参数来研究高速重载车辆载荷下道路结构各个结构层的动态响应。

综合分析沥青路面结构施工环境和动力响应特点基础上，研究开发了一套用于检测实际交通载荷下路面结构动力响应的传感器，进行了室内外试验。

修筑试验路和试验场，在施工过程中埋设传感器，采用实际重型运输车辆和加速加载试验设备作为加载装置，进行了关于实际交通载荷下路面结构动力响应的野外现场试验研究，研究了轴重、温度和车辆速度等参数对路面结构动力响应的影响规律以及路面结构内部动力响应横向分布规律；

研究结果发现：

1）移动车辆载荷作用下，面层底部纵向弯拉应变呈现明显的拉压应变交替状态。

当轮胎到来及离去时，测点呈现压应变状态，而当轮胎到达时，测点呈现拉应变状态。

车轮到来时产生的压应变比车轮离去时产生的压应变大。

在空间分布上讲，胎冠正下方，面层底部纵向弯拉应变最大。

沥青路面动态设计时，不但要考虑面层底部拉应变的作用，而且要考虑压应变的作用，疲劳寿命试验时应考虑应变比；

2）面层底部横向弯拉动应变比较复杂，主要受轮胎对路面作用载荷的复杂分布和轮胎相对传感器位置的影响。

对于双排轮胎，轮胎外侧和轮胎中间，面层底部横向弯拉应变呈现压应变状态；胎冠下方，面层底部横向弯拉应变呈现拉应变状态，胎冠中部的正下方，面层底部横向弯拉应变最大；胎肩附近，面层底部横向弯拉应变呈现拉压应变交变状态，不管是拉应变还是压应变，应变值均较小；

3）车辆速度对路面结构动力响应具有一定的影响，总体来讲，随着速度的提高，路面结构的动力响应减小。

低速状态下影响尤为严重，速度从5km/h增加到40~45km/h，面层底部弯拉应变大幅下降；高速状态下影响较小，车辆速度超过40~45km/h后，面层底部弯拉应变几乎不受速度的影响；

4）低温状态下，面层底部的纵向弯拉应变大于横向弯拉应变，常温状态和高温状态则相反。

主要原因在于阻尼的影响。

低温状态下，粘度较小，沥青混合料主要表现为弹性，对于面层底部纵向弯拉应变，移动车辆载荷作用下，虽然也呈现拉压应变交变状态，但压应变较小，拉应变相对压应变较大，车轮移动过程中，面层底部纵向弯拉应变不断叠加；而对于横向弯拉应变，从动力响应曲线可知，可近似认为脉冲信号下的动力响应，移动车辆载荷下的叠加作用明显较小。

常温和高温状态下，粘度较大，材料的流动性也大，对于面层底部纵向弯拉应变，车轮到来时，产生较大的压应变，车轮到达时，虽然也产生了拉应变，但在较大阻尼和压应变的条件下，产生的拉应变相对减小；而对于横向弯拉应变，车轮到达之前没有压应变，因此，车轮到达时产生的横向拉应变大于纵向拉应变；

5）轴重对路面结构动力响应影响严重。

低温状态下，面层底部最大纵向拉应变和最大横向拉应变均随着轴重的增加而增加。

常温状态和高温状态下，路面结构动力响应与轴重关系复杂，轴重高于100kN时，随着轴重的增加，一些动力响应指标反而减小；

6）常温状态和低温状态下，路面结构的动力响应与移动载荷近似呈线性关系，可以用线粘弹性体系理论研究柔性路面结构的动态性能；

7）移动车辆载荷下，上面层纵向产生较大的压应变，横向既有拉应变也有压应变，拉应变和压应变都较大，距路表越近，应变值越大。

使得路面结构产生自上而下的裂纹；

8）上基层底部的横向弯拉应变和纵向弯拉应变都表现为拉应变，没有出现压应变。

半刚性基层材料属于脆性材料，具有一定的抗拉强度，但不可避免地产生收缩裂缝。

当基层产生一定的裂缝以后，其抗拉强度就会大幅下降，在较小的拉应变作用下，会加速向上发展，形成结构性开裂。

应加强基层底部弯拉应变指标的研究；

9）移动车辆载荷下路面结构动力响应与静态载荷下的力学响应差异严重，首先是实际交通载荷下路面结构的动力响应较静态载荷下的小；其次是低温状态下面层底部的横向弯拉应变小于纵向弯拉应变；还发现上面层底部的横向还出现拉应变，而且比下面层和基层的拉应变还大。

这些现象与采用双圆均布垂直载荷作用下的弹性层状连续体系理论对路面结构分析结果矛盾。

因此，静态载荷设计模式无法反映实际交通载荷下路面结构的力学状态，需要对实际车辆载荷下的动力响应深入研究，建立更加能够反映路面结构实际应力应变状态的分析模型，指导路面结构设计；

10）高温状态下，车轮通过后，面层底部横向弯拉应变具有显著的残余塑性变形。

温度越高，残余塑性变形越严重；

11）温度对路面结构动力响应有着严重的影响，随着温度的提高，面层底部纵向压应变、纵向拉应变和面层底部横向弯拉应变均显著提高。

3.5半刚性基层沥青路面层间剪切强度研究

项目组研究发现，对于半刚性基层沥青路面结构，面层与基层之间的粘结强度是延长路面使用寿命的关键。

为了深入研究面层与基层之见的粘结性能，项目组开发了相应测试仪器，进行了3条路、共计249个试样的剪切与拉拔现场试验研究。

研究结果表明：

（1）要保证路面层间的粘结强度，必须采用性能良好的粘层油和合理的施工工艺，严格控制施工质量，施工前一定要清理干净表面，沥青油要喷洒均匀，避免雨天施工，同时要加强管理，施工期间严禁车辆通行；

（2）SBS改性沥青是一种比较理想的粘层油；（3）沥青路面层间剪切强度与路面使用材料、粘层油、施工工艺、施工质量及环境温度等因素有关，要得到剪切强度设计指标和施工质量控制指标还应作深入系统的研究，本项目组还在继续开展这方面的研究。

3.6动力载荷对沥青路面结构使用性能影响研究

为了考察动力载荷对沥青路面结构使用性能的影响，分别建立路面结构静态有限元模型、静态参数下的沥青路面动力响应模型和动态参数下的沥青路面动力响应模型，分析载荷性质与材料参数对路面结构力学性能影响，给出合理的影响系数。

综合车辆调查、车辆对路面作用动载荷以及沥青路面动力响应研究成果，提出沥青路面疲劳寿命评估方法。

同时进行了基于拉—压交变载荷下的疲劳寿命试验，得出了一些有特殊规律的应变-寿命曲线，但要得出有工程实践意义的设计计算模型，还需要进行大量的试验研究。

4技术创新点

1、采用系统动力学方法，在交通调查基础上，建立1+2、1+5和1+2+5型重型车辆动力学模型，模型中将簧上质量处理为空载簧上质量与装载质量两部分组成，而且将轮胎刚度表示为轴重和胎压的函数。

有效地将车辆动力学研究和路面结构动力学研究结合起来，研究了轴重、胎压、车辆速度和路面不平度对车辆动荷载的影响，给出不同等级路段动载系数；

2、采用小变形结构的几何方程、平衡方程和三维粘弹性本构关系，建立移动荷载下粘弹性层状体系动力学模型。

该模型不仅可以用来分析车辆荷载下路面结构各个结构层的正应变和剪应变，研究轴重、速度、道路结构参数和物理参数等参数对道路结构动态性能的影响规律，还可以用来研究轮胎荷载分布对道路结构动力响应的影响。

采用多目标参数评价方法，分析了半刚性基层、倒装结构和柔性基层结构等多种典型路面结构动力响应规律，提出半刚性基层沥青路面容易出现早期破坏的力学原因是面基层间剪应变过大，面层内部及面层底部剪应变适合作为半刚性基层沥青路面设计重要控制指标；

3、同时考虑了基层和面层的粘弹性，将沥青路面简化为作用在Kelvin粘弹性地基上具有粘弹性的无限长梁，建立了移动载荷下粘弹性路面结构动力学模型。

利用Green函数法、Laplace变换和Fourier变换解得了路面瞬态响应解析解。

研究了车辆速度、轴重和粘性阻尼对路面动力响应的影响。

并且根据沥青路面粘滞性高，瞬时点源载荷的动力响应区有限的特点，找到了稳态响应与瞬态响应的关系，由瞬态响应解析解得到了稳态响应近似解析解；

4、综合分析沥青路面结构施工环境和动力响应特点基础上，研究开发了一套用于检测实际交通荷载下路面结构动力响应的传感器，进行了室内外试验。

该传感器不仅能够抵抗施工时沥青混凝土的高温和强剪切破坏作用，而且灵敏度高，抗噪声能力强，能够满足野外道路结构动响应检测要求。

传感器的精度可以满足用来检测面层和上基层与中基层底部在移动车辆荷载下的动力响应的需要。

道路施工过程中置入传感器，在没有特殊保护措施前提下，成活率达到80%以上；

5、修筑试验路和试验场，为了确保检测结果能够反映路面结构实际力学行为，在施工过程中埋设传感器，并且传感器上不作特殊保护。

各个结构层层底均布置纵向和横向动应变传感器。

采用实际重型运输车辆和加速加载试验设备作为加载装置，进行了关于实际交通荷载下路面结构动力响应的野外现场试验研究，研究了轴重、温度和车辆速度等参数对路面结构动力响应的影响规律以及路面结构内部动力响应横向分布规律；

6、在加速加载试验研究基础上，研究了移动车轮荷载下半刚性基层沥青路面动力响应横向分布规律，结合轮迹横向分布频率曲线，计算得到了该试验路面结构的荷载横向分布系数，提出了一种综合考虑轮迹横向分布和路面结构动力响应横向分布计算荷载横向分布系数的计算方法。

在典型路段交通调查与车辆动荷载研究基础上，进行沥青路面疲劳寿命评估。

在不考虑车辆增长率、温度等条件下，该路面结构能够服役10.6年。

与现有许多资料评价路面疲劳寿相比，本项目采用的疲劳寿命评估方法更可靠，与沥青路面使用现状更加吻合；

7、考虑到实际交通荷载下沥青路面动力响应呈现拉压应变交变状态，而现有沥青路面疲劳寿命评估方法均没有考虑压应变对其疲劳损伤的影响，因此，项目组自行开发工作装置，进行基于拉—压荷载作用的疲劳寿命试验，试验结果发现，应力比大于零时，疲劳寿命曲线与常规方法研究结果类似，而当应力比小于零时，疲劳寿命曲线呈“C”形，与常规方法研究结果存在严重差异。

试验结果充分证明了压应变对沥青路面疲劳寿命具有严重影响，进行疲劳寿命评价时，应充分考虑应变比和应变幅度的影响；

8、理论研究发现，移动荷载下半刚性基层沥青路面结构内部和面层底部的剪应变较大，是引起路面结构破坏的主要力学原因，面层与基层之间的粘结强度对路面结构使用寿命起到关键作用。

项目组开发了一套沥青路面层间粘结强度检测仪器，包括电动剪切仪、层间拉拔仪和90°撕裂仪等3种仪器。

分别用来研究了沥青路面层间抗拉强度、抗剪强度和撕裂强度，既可进行室内试验研究，也可进行野外现场试验研究。

利用开发的仪器进行了3条试验路、共计249个试样的剪切与拉拔现场试验研究。

研究了施工工艺、施工质量、粘层油材料已经环境温度等因素对路面层间粘结强度的影响。

5项目主要研究成果

（1）建立了典型重型车辆动力学模型，分析了路面不平度、后桥轴重、胎压、车辆速度对车轮动荷载的影响；

（2）建立了移动荷载下粘弹性层状体系动力学模型，研究了多种典型沥青路面动力响应规律；

（3）建立了移动荷载下粘弹性地基上无限长粘弹性梁动力响应模型，推导出了移动荷载下沥青路面的瞬态响应和稳态响应解析解，分析了沥青路面动力响应影响范围。

（4）开发了用于检测交通荷载下沥青路面动力响应的置入式动应变传感器，并在工程实践中进行应用；

（5）设计了一套进行沥青路面动力响应研究的野外现场试验方案，在试验路和试验场进行了成功地试验。

进行了常温状态和低温状态下沥青路面动力响应野外现场试验，研究了沥青路面动力响应影响规律；修筑了足尺试验场，采用加速加载试验装置进行了沥青路面动力响应足尺试验研究，分析轴重、温度等参数对路面结构动力响应影响规律；

（6）开发了加载装置，进行了一定应力比下的沥青混合料疲劳寿命试验研究；

（7）开发了用于沥青路面层间和桥面防水层粘结强度检测用的剪切仪、拉拔仪和撕裂仪，在3条试验路上进行了相关试验研究。

（8）发表文章23篇（其中1篇被SCI检索，5篇被EI检索）；培养硕士7名，博士2名；申请专利7项，已授权发明专利2项，实用新型专利5项。

6项目的社会经济效益及推广应用前景

本项目建立了车辆系统动力学模型和沥青路面动力学模型，为分析移动荷载下沥青路面动力响应，沥青路面结构分析与设计方法从静态设计向动态设计转化，为进行车辆-道路系统友好设计提供了理论基础。

通过开发软件，可以将本项目所建立的模型用于路面力学行为分析及路面结构设计。

系统研究了不同沥青路面结构动力响应规律，提出了不同路面结构动力响应关键评价指标，为进行基于动力响应的沥青路面车载、滑移和疲劳破坏评估以及早期破坏分析和预防提供了评价指标和基础理论。

通过进一步室内试验研究车辙、滑移和疲劳与项目所提出的动力响应关键评价指标之间的函数关系，用于基于动力响应的沥青路面使用寿命评估和设计。

开发了置入式动应变传感器，成功地进行了实际交通荷载下沥青路面动力响应试验研究，为广泛进行交通荷载下沥青路面力学行为研究提供检测设备和试验方法。

进一步编制传感器使用说明，可以在全国范围内推广应用。

开发了一套用于检测沥青路面面层与基层之间粘结强度的仪器设备，为深入研究沥青路面层间抗剪强度，研究剪应力作用下的破坏规律及抗剪性能评价指标提供条件。

进一步编制使用说明，可以用于道路施工过程中质量控制和路面验收时质量检验。

7结语

通过五年的研究，本项目建立了常用多轴重型车辆动力学模型和沥青路面动力响应模型，研究了实际交通荷载下沥青路面动力响应规律，提出了一套新型的沥青路面动力响应理论研究方法；自行开发用于检测实际交通荷载下沥青路面各个结构层动力响应的内置式动应变传感器，修筑试验路和试验场，野外现场检测实际交通荷载下沥青路面动力响应，并验证了所建立理论模型的正确性，建立了沥青路面动力响应试验研究方法。

通过本项目的研究，提升我国道路结构动态分析水平，使之达到国际先进水平。

同时，推动我国路面设计方法革新，使我国公路交通实现既降低运输成本，又提高道路使用寿命，因而，具有良好的市场前景和长远的战略意义。