基于Matlab软件的水泥混凝土路面结构可靠度程序设计

发布时间：2020-05-20 14:34

【摘要】：水泥混凝土路面是我国广泛使用的一种高级路面。设计基准期最长可达30年,但是已建成的水泥混凝土路面往往还远没有达到设计基准期,就出现了许多由于路面结构可靠度不足而导致的路面损害情况。所以本文考虑水泥混凝土路面结构设计参数的随机特性,编写了水泥混凝土路面结构可靠度计算软件,使设计结果更接近于实际情况。目前,市场上还没有一款软件能够考虑所有具有随机特性设计参数的均值、标准值和分布类型,去分析计算水泥混凝土路面结构可靠度,并且可以对这些设计参数进行敏感性分析。本文基于Matlab软件,采用蒙特卡罗法,针对五种水泥混凝土路面结构,即粒料基层上混凝土面层路面结构、旧混凝土路面加铺沥青面层路面结构、无机结合料类基层混凝土面层路面结构、碾压混凝土基层混凝土面层路面结构、两层不同性能材料面层复合板路面结构,编写五种对应的路面结构可靠度计算程序,并且将设计参数与计算结果进行存储。也考虑到水泥混凝土路面结构设计中交通参数、几何参数、结构参数的随机特性,在随机参数均值或变异系数波动的情况下,编写五种水泥混凝土路面结构的敏感性分析程序,并绘制关系图线并且进行存储。通过自编程序产生用户主界面窗口,在主界面窗口里可以任意选择五种水泥混凝土路面结构可靠度计算界面窗口,进而进行对应路面结构可靠度计算。数据可以通过控件存储在Excel文件中,同样也可以将存储在Excel中的数据调入可靠度计算界面窗口中。更进一步在可靠度计算界面窗口中产生敏感性分析界面窗口,进行路面结构可靠度对设计参数的敏感性分析,在敏感性分析界面中将显示产生的敏感性分析图,由于敏感性分析图数值显示的局限性,具体精确数值将显示在界面的表格中,并且敏感性分析图还会自动备份一份存储在每种水泥混凝土路面对应的文件夹中。最后,通过自编程序选取了五种算例验证了五种水泥混凝土路面结构可靠度计算的正确性。并通过交通参数、几何参数、结构参数的均值或变异系数波动进行了可靠度对随机参数的敏感度分析,自编程序可以找出对水泥混凝土路面结构可靠度影响程度较为显著的因素。
【图文】：

几何解释,弯拉模量,可靠区

板下层板弯拉模量 Ec2、模量 Eb。率度量，定义为：在规定率 Pf和可靠概率 Ps是互1f sP P 理，设1 2( , , , X X X X变量，X 的联合概率密度变量函数，其本身也是一0结构处于失效状态结构处于极限状态结构处于可靠状态方程，几何解释图见 2Z>0 可靠区

软件运行,思路,路面结构,可靠度计算

图 3-1 程序设计过程思路Fig.3-1 Simplified diagram of program design process.软件定义基于可靠性理论编写的水泥混凝土路面结构计算分析程序，融入五种路面结构度计算的软件。即：粒料基层上混凝土面层路面结构可靠度计算；旧混凝土路面沥青面层路面结构可靠度计算；无机结合料类基层混凝土面层路面结构可靠度计压混凝土基层混凝土面层路面结构可靠度计算；两层不同性能材料面层复合板路构可靠度计算。并且该软件可以进行每种路面结构可靠度对随机变量的敏感性分作。.需求分析目前，由于市场上还没有成套通用的水泥混凝土路面结构可靠度计算通用程序在路面结构设计施工中，设计参数不仅大多为随机变量，而且随机变量的分布类及变异系数范围都不尽相同。所以该软件充分考虑了设计参数的随机特性，并且了每种随机变量可能存在的分布类型以及变异系数范围，，供使用者参考，完成五
【学位授予单位】：内蒙古工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U416.216

【参考文献】