基于三维有限元理论的沥青路面可靠性分析与评价指标研究

张黛曦

(广州市交通设计研究院有限公司，广东 广州 511430)

0 引 言

进入21世纪以来，我国沥青路面凭借其舒适、抗滑、表面连续等优良的性能特点发展非常迅速，但伴随着沥青路面里程的不断延伸出现大量的早期病害，受设计、施工以及运营期间维修保养的局限，新建的沥青路面往往在设计使用期远未到来之前已经需要进行结构性维修。沥青路面作为一种带状多层结构物，其性能的发挥仍然可以采用结构抗力—荷载效应这种形式的结构功能函数所表征。因此，沥青路面结构也可用可靠度来度量，在整个使用期间，使路面结构性能维持在一定的可靠度之上，结构失效的概率就小，反之则大。在现有路面维修养护设计与管理过程中，采用三维有限元数值计算为手段，对在不同指标下沥青路面所蕴含的可靠度进行计算是一种重要的分析方法。

1 沥青路面可靠性分析与极限状态

1.1 可靠性原理与指标

土木工程可靠度的概念即在正常使用期内，结构完成预定功能的概率。对于沥青路面，仍然可以从这个基本概念建立其可靠度意义，对于路面在使用期间所承受的车辆荷载以及环境变化条件下提供的各项使用性能可认为是正常使用期的预定功能，这个使用性能包括表面功能方面和结构方面，设计中分别对应着平整度、抗滑以及疲劳开裂、车辙等指标。与其他土木工程结构不同的是，沥青路面结构承担着更多的功能，设计阶段需要进行多指标控制，所谓使用期末，可认为是这些功能以及结构指标衰减到各自的极限值。……