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沥青路面结构可靠度的计算 王旭东 (交通部公路科学研究所北京100088) 提要 玮=文以现行《柔性路两次计规范》为基础，根据戍力一强度干涉理论剃导数定义 提出Ⅲ近似求导法计算实际弯沉羽I实际弯拉惠力的变异系数，进而计算路面结构的可椎 度。 关键词沥青路面、可靠度、变异系数、导数 0、引言 口前囤山许多科研单能对泐青i|!{5面结构可钻度的汁算方法进行了探讨，提山r荇种各 样的计算方法，归结起米主要有蒙特}÷罗模拟方法、直接积分法、一次二阶矩方法荆l应力 ～强度干涉理论等方法。它们从不同的角度进行可靠度设计，各有其特点。 沁青路面绵构不同于一般的I：样结构，简单J!c!搬某一种方法计算路面结构可靠度都不 合适。沥青路面结构最士要的特点：1、弯沉和弯拉成力的计算的理论解是含有无穷贝塞 尔函数积分的复杂算式，计算时间较K且不求偏导：2、设计参数的变异性较人。田此要 柑确计算路面结构的可靠度一股米c兑足很幽难的。 笔者通过研究，选扦了以廊力一强度干涉理论为基础，根据导数定义直接求解筹个砹 计参数的方筹(或变异系数)，进而求解路面结构可靠_!皇：的计算方法。 l沥青路面结构可靠度的基本理论 《f群结构可靠度改计统一标准k中对结构可靠度定义为：‘‘矗规定的条什和规定的 时间内完成预定功能的概率。”掘此洲青路面结构可靠坡可定义为：对丁止常I殳汁、^L常 胞f干¨正常使Jf{的路面结构．在路面达刮规定的l霞计岽计标准轴玖的州问内，表面最人弯 抄C}11整体性结构层底最人弯拉J幢力分别不超过其容计值的概率。 根据定义，建立状态函数为： 月．=Jp“一，、0) (i) R2=JDb”一盯。0) (2) 注：曰，，亓2分别是按弯沉刹弯拉麻力建立功能函数所求得的路面结构可靠度。 列路面结构米说，川弯沉计算得剑的可靠度／71雨f川弯拉应力计算得剑的可靠度亿不 122 计指标，弯拉应力为验算指标。但无论是设计指标还是验算指标，哪一个不符合条仆都需 要重新设计。因此，按多失效模式的结构系统计算可靠度。当这两个失效模式既不完全相 关也不完全独立时，路面结构系统的可靠度Rz麻满足如下关系式： ． FI．R,观≤懋豫} (3) 2可靠度计算常用公式 根据86年版《柔性路面设计规范》(简称柔规)中规定，容许弯沉和弯拉应力及设计 弯沉和弯拉应力的计算公式为： k=IIx4．×AsI彬2 (4) crF=s／K (5) l≮=2p8iEIx谨I?xF (6) po (7) 盯-5 由以上公式看出：0。与o。是相互独立的，而，R与k之间是否存在相关性昵?在1986 年柔规的F修正的公式中含有容许弯沉fR。似乎k与‘相关，但根据1978年柔规的条文 说明，最早提出F修正系数时公式中为，。，即F与，。没有直接关系，它是理论弯沉和实际 弯沉的比值。只是由丁．在路面结构设计过程中‘事先并不知道，为了简化计算令，。=，。代 入F修正公式中。因此，从概念上来说，，。与‘是不相关的，在可靠度计算中，F修上I三的 公式中廊是，。而不是，。。 因此当，。和0为正态分布是．按1】三态一正态模式建立弯沉指标的可靠度计算公式为： 届=∞一‘)／√吒+吒 (8) 当令K=二／乓时 届=(K一0／豚瓦F可 (9) 上式中K为可靠度系数，届为可靠指标。有了可靠指标就可