沥青路面结构验算 Skill

用途

根据 JTG D50-2017《公路沥青路面设计规范》，对沥青路面结构进行力学响应分析和验算，包括：

• 沥青混合料层疲劳开裂验算
• 无机结合料稳定层疲劳开裂验算
• 沥青混合料层永久变形验算
• 路基顶面竖向压应变验算

使用方式

1. 运行验算程序

当用户提供沥青路面参数时，运行以下命令执行验算：

python ".codebuddy/skills/asphalt-pavement/scripts/asphalt_check.py"

2. 修改输入参数

程序使用者在文件顶部的全局参数区修改以下参数：

交通参数

| 参数 | 说明 | 示例值 |

|------|------|--------|

| AADTT | 年平均日货车交通量（辆/日） | 2000 |

| DDF | 方向系数 | 0.55 |

| LDF | 车道系数 | 0.5 |

| integrated_ratio | 整体式货车比例（%） | 45 |

| semi_ratio | 半挂式货车比例（%） | 50 |

| road_grade | 公路等级 | "高速公路" |

| gamma | 年增长率 | 0.065 |

| PERml | 非满载比例（10项） | [0.85, 0.92, ...] |

路面结构参数

| 参数 | 格式 | 示例 |

|------|------|------|

| asphalt_layers | (动态模量, 厚度, 泊松比, 动稳定度DS, VFA) | [(14000, 40, 0.35, 3000, 70)] |

| base_layers | (模量, 厚度, 泊松比, 弯拉强度Rs) | [(3500, 200, 0.25, 0.6)] |

| E_sub | 路基顶面回弹模量（MPa） | 60 |

| nu_sub | 路基泊松比 | 0.40 |

轴载参数

| 参数 | 说明 | 默认值 |

|------|------|--------|

| p | 接地压强（MPa） | 0.70 |

| delta | 当量圆半径（mm） | 106.5 |

温度修正系数

| 参数 | 说明 | 来源 |

|------|------|------|

| k_T1_base, k_T2_base, k_T3_base | 基础系数 | 查规范表G.1.2 |

| T_xi | 基准等效温度（℃） | 查规范表G.1.2 |

材料参数

| 参数 | 说明 | 来源 |

|------|------|------|

| ka_fatigue | 季节性冻土地区调整系数 | 规范 |

| a_fatigue, b_fatigue | 疲劳试验回归参数 | 查表B.2.1-1 |

| c1_kc, c2_kc, c3_kc | kc公式参数 | 查表B.2.1-2 |

3. 理解验算结果

程序输出包括：

合格判定（最终结果）

• 沥青混合料层疲劳开裂：Nf1 > Ne2×10⁴ → 合格/不合格
• 无机结合料稳定层疲劳开裂：Nf2 > Ne3×10⁴ → 合格/不合格
• 沥青混合料层永久变形：Ra < [Ra] → 合格/不合格
• 路基顶面竖向压应变：εz < [εz] → 合格/不合格

容许值标准

| 公路等级 | 永久变形容许值 Ra (mm) |

|----------|------------------------|

| 高速公路、一级公路 | 15.0 |

| 二级公路、三级公路 | 20.0 |

| 四级公路 | 25.0 |

4. 公路等级对应参数

| 公路等级 | 设计使用年限 | 目标可靠度 | 可靠指标 β |

|----------|--------------|------------|------------|

| 高速公路 | 15年 | 95% | 1.65 |

| 一级公路 | 15年 | 90% | 1.28 |

| 二级公路 | 12年 | 85% | 1.04 |

| 三级公路 | 10年 | 80% | 0.84 |

| 四级公路 | 8年 | 70% | 0.52 |

程序文件

• scripts/asphalt_check.py - 沥青路面验算主程序
• references/沥青路面输入参数.csv - 输入参数模板文件
• references/沥青路面规范推荐值.csv - 规范推荐值参考表（整合所有参数类型）

快速使用指南

1. 准备输入参数

参照 沥青路面规范推荐值.csv 中各参数类型的推荐值，填写 沥青路面输入参数.csv。

2. 运行验算

python ".codebuddy/skills/asphalt-pavement/scripts/asphalt_check.py"

3. 规范推荐值参考表包含内容

| 章节 | 内容 |

|------|------|

| 公路等级参数 | 设计使用年限、目标可靠度、可靠指标 |

| 永久变形容许值 | 各等级公路容许值 |

| 货车比例及交通参数 | 各等级货车比例推荐值 |

| 非满载比例推荐值 | 车型2-11非满载比例 |

| 沥青面层混合料参数 | 动模量、VFA、动稳定度等 |

| 无机结合料基层参数 | 各类基层弯拉强度、模量 |

| 路基参数 | 各类型路基回弹模量 |

| 标准轴载参数 | 接地压强、当量圆半径 |

| 温度修正系数 | 各气候分区推荐值 |

| 沥青混合料疲劳参数 | a_fatigue、b_fatigue |

| 无机结合料稳定层疲劳参数 | c1_kc、c2_kc、c3_kc |

| 季节性冻土地区调整系数 | ka_fatigue |

| 沥青层厚度推荐值 | 各层位推荐厚度范围 |