瀝青路面結構力學分析四款典型專業軟件評析

蔣鑫， 馮文青， 吳朝陽， 邱延峻

(1.西南交通大學 土木工程學院， 四川 成都 610031； 2.西南交通大學 道路工程四川省重點實驗室；3.西南交通大學 高速鐵路線路工程教育部重點實驗室)

瀝青路面是高等級公路、城市道路主流路面結構形式之一。運用力學經驗法開展瀝青路面設計時，必須要獲得輪載作用下瀝青路面結構某些重要點位的應力、應變等關鍵力學響應，其本質是求取受附加荷載作用、呈水平層狀分布體系的附加應力。從早年受垂直集中力的彈性半無限空間體Boussinesq解答出發，20世紀中葉Burmister多層彈性力學解答誕生，瀝青路面結構力學分析進入了持續發展的時代。目前瀝青路面結構力學分析的主要方法包括彈性層狀體系理論、有限單元法(含軸對稱有限元法、三維有限元法)、連續有限層法等，同時，為適應上述方法求解復雜、大型問題的需要，并克服大型通用軟件過于龐雜、難于使用、針對性欠強等不足，瀝青路面結構力學分析專業軟件紛紛涌現。比較有代表性的專業軟件包括基于彈性層狀體系理論研發的BISAR，基于軸對稱有限元法研發的MICHPAVE，基于三維有限單元法研發的EverStressFE，基于三維連續體有限層法研發的3D-Move Analysis等。這些專業軟件各有特色，已在瀝青路面結構力學分析中得到成功應用。其中BISAR系Bitumen Business Group研發，1998年推出基于WINDOWS操作系統的3.0版本，文獻[6]介紹了DOS版本BISAR 2.0程序結構組成、計算方法和數值計算，該軟件已被用于分析瀝青路面結構層間結合狀況、路面結構組合及重載超載荷載作用等。……