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NUMBEROFPERIODSPERYEAR（NPY>

=1

NUMBEROFLOADGROUPS（NLG>

TOLERANCEFORINTEGRATION（DEL>

--=.001

NUMBEROFLAYERS（NL>

-------------=3

NUMBEROFZCOORDINATES（NZ>

------=3

LIMITOFINTEGRATIONCYCLES（ICL>

-=80

COMPUTINGCODE（NSTD>

-------------=9

SYSTEMOFUNITS（NUNIT>

------------=1

Lengthanddisplacementincm,stressandmodulusinkPa

unitweightinkN/m^3,andtemperatureinC

THICKNESSESOFLAYERS（TH>

ARE:

1015

POISSON'

SRATIOSOFLAYERS（PR>

.35.35.45

VERTICALCOORDINATESOFPOINTS（ZC>

ARE:

19.925.1

ALLINTERFACESAREFULLYBONDED

FORPERIODNO.1LAYERNO.ANDMODULUSARE:

17.000E+0523.000E+05

32.000E+04

LOADGROUPNO.1HAS2CONTACTAREAS

CONTACTRADIUS（CR>

---------------=10

CONTACTPRESSURE（CP>

-------------=700

NO.OFPOINTSATWHICHRESULTSAREDESIRED（NPT>

--=2

WHEELSPACINGALONGX-AXIS（XW>

-------------------=0

WHEELSPACINGALONGY-AXIS（YW>

-------------------=30

RESPONSEPT.NO.AND（XPT,YPT>

10.000-10.00020.00015.000

PERIODNO.1LOADGROUPNO.1

POINTVERTICALVERTICALVERTICALMAJORMINORINTERMEDIATE

DISPL.PRINCIPALPRINCIPALPRINCIPAL

NO.COORDINATE（HORIZONTALSTRESSSTRESSSTRESSSTRESS

P.STRAIN>

（STRAIN>

11.000000.16026337.592701.439169.481662.674

2.618E-04-1.157E-045.860E-04-4.399E-045.112E-04

19.900000.15909176.331274.446-144.993-111.160

-2.888E-043.309E-045.201E-04-2.888E-04-2.235E-04

125.100000.1505638.84042.5937.3768.964

-7.912E-041.490E-031.762E-03-7.912E-04-6.761E-04

21.000000.175621.334608.6221.333410.986

2.821E-04-5.079E-046.633E-04-5.079E-042.821E-04

29.900000.17711137.955137.955-146.987132.767

-3.453E-042.042E-042.042E-04-3.453E-041.942E-04

225.100000.1673648.68948.6898.05813.392

-9.939E-041.952E-031.952E-03-9.939E-04-6.072E-04

POINTVERTICALNORMALXNORMALYSHEARXYSHEARYZSHEARXZ

STRESSSTRESSSTRESSSTRESSSTRESS

NO.COORDINATE（STRAIN>

11.000006.627E+025.333E+020.000E+00-2.473E+020.000E+00

5.112E-042.618E-040.000E+00-9.539E-040.000E+00

19.90000-1.450E+02-1.304E+010.000E+00-1.679E+020.000E+00

-2.888E-04-3.430E-050.000E+00-6.478E-040.000E+00

125.100007.376E+001.272E+010.000E+00-1.059E+010.000E+00

-7.912E-04-4.040E-040.000E+00-1.535E-030.000E+00

21.000006.086E+024.110E+020.000E+000.000E+000.000E+00

6.633E-042.821E-040.000E+000.000E+000.000E+00

29.90000-1.470E+021.328E+020.000E+000.000E+000.000E+00

-3.453E-041.942E-040.000E+000.000E+000.000E+00

225.100008.058E+001.339E+010.000E+000.000E+000.000E+00

-9.939E-04-6.072E-040.000E+000.000E+000.000E+00

从上述输出结果可以看出，在E=700MPa的情况下，A点压应变（VERTICALSTRAIN>

=1.952E-03，B点拉应力（NORMALXSTRESS>

=-1.470E+02，C点剪应力（SHEARYZSTRESS>

=-2.473E+02。

<

见图中灰底部分数据）

以h15.2为例，表示h=15时，-10℃下的结果输出，如下：

\KENPAVE\h152.DAT

11.000E+0723.000E+05

11.000000.11582333.6762049.151253.6641673.241

7.592E-05-9.412E-051.375E-04-1.049E-048.673E-05

19.900000.1156661.81664.931-2131.948-1496.364

-1.631E-041.331E-041.335E-04-1.631E-04-7.729E-05

125.100000.1111820.78021.9654.7965.408

-3.761E-047.828E-048.686E-04-3.761E-04-3.317E-04

21.000000.12383-0.7732324.611-0.7731785.773

9.724E-05-1.439E-041.700E-04-1.439E-049.724E-05

29.900000.1237870.72070.720-2563.319-1706.254

-1.991E-041.565E-041.565E-04-1.991E-04-8.338E-05

225.100000.1182524.45024.4505.0256.256

-4.396E-049.687E-049.687E-04-4.396E-04-3.504E-04

11.000002.049E+031.593E+030.000E+00-3.274E+020.000E+00

1.375E-047.592E-050.000E+00-8.839E-050.000E+00

19.90000-2.132E+03-1.493E+030.000E+00-6.967E+010.000E+00

-1.631E-04-7.687E-050.000E+00-1.881E-050.000E+00

125.100004.796E+006.593E+000.000E+00-4.267E+000.000E+00

-3.761E-04-2.458E-040.000E+00-6.187E-040.000E+00

21.000002.325E+031.786E+030.000E+000.000E+000.000E+00

1.700E-049.724E-050.000E+000.000E+000.000E+00

29.90000-2.563E+03-1.706E+030.000E+000.000E+000.000E+00

-1.991E-04-8.338E-050.000E+000.000E+000.000E+00

225.100005.025E+006.256E+000.000E+000.000E+000.000E+00

-4.396E-04-3.504E-040.000E+000.000E+000.000E+00

=9.687E-04，B点拉应力（NORMALXSTRESS>

=-2.563E+03，C点剪应力（SHEARYZSTRESS>

=-3.274E+02。

3、分析讨论

A、对高速公路，一级公路，二级公路沥青混凝土面层和半刚性材料的基层和底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求，如不满足，调整路面结构层厚度，或变更路面结构，或调整配合比，提高材料的极限抗拉厚度，重新计算。

采用弹性多层体系理论编制的程序进行。

对于冰冻地区，尚应验算防冻厚度是否满足要求。

分析全部输出结果，并且列出各种基层厚度在不同模量情况下A、B、C点的应力应变情况，列表如下：

基层厚度

A点压应变（VERTICALSTRAIN>

B点拉应力（NORMALXSTRESS>

C点剪应力（SHEARYZSTRESS>

E=700MPa

E=10000MPa

h=15

1.952E-03

9.687E-04

-1.470E+02

-2.563E+03

-2.473E+02

-3.274E+02

h=20

1.564E-03

8.604E-04

-8.183E+01

-2.260E+03

-2.431E+02

-3.213E+02

h=25

1.274E-03

7.539E-04

-5.312E+01

-2.037E+03

-2.406E+02

-3.168E+02

h=30

1.052E-03

6.585E-04

-4.103E+01

-1.874E+03

-2.390E+02

-3.136E+02

h=35

8.809E-04

5.762E-04

-3.690E+01

-1.755E+03

-2.379E+02

-3.113E+02

h=40

7.463E-04

5.061E-04

-3.664E+01

-1.667E+03

-2.372E+02

-3.096E+02

h=45

6.391E-04

4.466E-04

-3.826E+01

-1.602E+03

-2.367E+02

-3.083E+02

考察上述数据，找出在两种不同模量情况下满足τc≤0.5mpa，σb≤1.5mpa，εa≤9.7mic的厚度。

从上表可以看出，从h=35起，A点压应变满足要求，C点剪应力也满足要求，B点拉应力在E=700MPa时也满足要求，仅仅B点拉应力在E=10000MPa时不满足要求，且基层厚度达到最大h=45时B点拉应力在E=10000MPa时也不满足要求。

因此需要改变面层厚度。

B、沥青面层和半刚性基层底面拉应力验算指标是用于避免结构层的不合理组合或材料的不合理选用，引起相对薄弱环节处出现某种类型的破坏，所以设置了相应的单项控制指标。

但是在层间接触为连续的情况下，沥青面层底面的应力虽处于受压状态，在层间接触为滑动的情况下，沥青面层底面的应力虽处于受拉状态，但沥青面层的疲劳寿命仍大于半刚性基层，因而，沥青面层底面拉应力验算指标在设计中不会起控制作用。

我国沥青路面设计体系采用的是力学-经验法，其路面模型借鉴于SHEL的理论设计法，把路面作为一种多层弹性体系。

设计弯沉是表征路面整体刚度大小的指标，是路面厚度设计的主要依据，层底拉应力作为验算指标。

更改设计参数，重新输入设计数据，即可输出数据。

下面列出在基层厚度h=35，面层厚度h0=12；

基层厚度h=35，面层厚度h0=13；

基层厚度h=40，面层厚度h0=12三种情况下A、B、C点的应力应变情况。

分析讨论是否满足要求。

基层厚度<

h）面层厚度<

h0）

h=35（h0=12>

8.110E-04

4.879E-04

-7.563E+01

-1.585E+03

-2.330E+02

-2.835E+02

h=35（h0=13>

7.787E-04

4.500E-04

-8.895E+01

-1.500E+03

-2.311E+02

-2.738E+02

h=40（h0=12>

6.909E-04

4.346E-04

-7.225E+01

-1.508E+03

-2.324E+02

-2.823E+02

考察上述数据，找出在两种不同模量情况下满足τc≤0.5mpa，σb≤1.5mpa，εa≤9.7mic的厚度。

从上表可以看出，从h=35，h0=13时，A点压应变、C点剪应力、B点拉应力均满足要求，解决了上述“B点拉应力在E=10000MPa时不满足要求”的问题。

C、基于B的选择，沥青面层底面拉应力验算指标在设计总不会起控制作用，故满足要求即可，结构厚度越小越经济。

即可以取面层厚度h0=13cm，h=35cm。

D、车辙是高级沥青路面的主要破坏形式，因为这类路面的使用寿命较长，即使每一次行车荷载作用产生的残余变形量很小，而多次重复作用累积起来的残余变形总和也会很大，足以影响车辆的正常行驶。

路面的车辙同荷载应力大小，重复作用的次数依据结构层和土基的性质有关。

有代表的控制车辙深度的指标有两个：

一种是路面各结构报告土基的残余变形总和，另一种是路基表面的垂直变形。

对于前一种，可表示为εLre≤ε[Lre],εLre为路面计算总残余变形，ε[Lre]为容许总残余变形，路基表面的垂直应变标准可表示为εE0≤ε[E0],其中εE0为路基表面的垂直应变，ε[E0]为路基表面的容许垂直应变。

疲劳开裂是由于沥青结构层受车轮荷载的反复弯曲作用，使结构层底面产生的拉应变或拉应力值超过材料的疲劳强度。

底面便开裂，并逐渐向表面发展，以疲劳开裂作为设计标准时，用结构层底面产生的拉应变或拉应力值不超过相应的容许值控制设计，即εr≤εR或者σr≤σR，其中εr，σr分别为按弹性层状体系理论计算的结构层底面的最大拉应变和拉应力。

εR，σR分别为有疲劳方程确定的该结构层容许拉应变和容许拉应力。

5、结论

h=35，面层厚度h0=13时，满足上述要求。