(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111367456.8 (22)申请日 2021.11.18 (71)申请人 东南大学 地址 210000 江苏省南京市麒 麟科创园智 识路26号启迪城立 业园04幢 (72)发明人 马涛　范剑伟　朱雅婧　朱俊清　 张娟秀　 (74)专利代理 机构 南京经纬专利商标代理有限 公司 32200 代理人 施昊 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/08(2012.01) (54)发明名称 基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载 力评价方法 (57)摘要 本发明公开了基于高速弯沉盆指标的路基 路面结构承载力评价方法， 基于有限元仿真， 设 置不同的路基 路面结构参数， 模拟得到各种结构 参数组合下的三项弯沉形态指标， 构建路表弯沉 指标数据库； 基于路表弯沉指标数据库， 以各种 结构参数组合下的三项弯沉形态指标作为输入 项， 以各种路基路面结构参数作为输出项， 训练 神经网络； 基于实测的各点弯沉数据， 计算三项 弯沉形态指标， 输入神经网络中， 得到各种路基 路面结构参数， 并据此评价路基路面结构承载 力。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 114169190 A 2022.03.11 CN 114169190 A 1.基于高速弯沉 盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)基于有限元仿真， 设置不同的路基路面结构参数， 模拟得到各种结构参数组合下的 弯沉峰值DP、 归一化峰值滞后面积NPLA以及归一化非对称性面积差NAAD三项弯沉形态指 标， 构建路表 弯沉指标 数据库； (2)基于路表弯沉指标数据库， 以各种结构参数组合下的弯沉峰值DP、 归一化峰值滞后 面积NPLA和归一化 非对称性面积 差NAAD三项弯 沉形态指标作为输入项， 以各种路基 路面结 构参数作为输出项， 训练神经网络； (3)基于实测的各点弯沉数据， 计算弯沉峰值DP、 归一化峰值滞后面积NPLA和归一化非 对称性面积 差NAAD三项弯沉形态指标， 输入步骤(2)中训练好的神经网络中， 得到各种路基 路面结构参数， 并据此评价路基路面结构承载力。 2.根据权利要求1所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 所述路基路面结构参数包括沥青面层动态模量与相位角、 水泥稳定碎石基层动态模 量、 路基动态模量、 面层与基层之间摩擦系 数； 沥青面层动态模量越大， 沥青面层相位角越 小， 水泥稳定碎石基层动态模量越大， 路基动态模量越大， 面层与基层之间摩擦系 数越大， 表明路基路面结构承载力越好。 3.根据权利要求2所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 所述路表弯沉指标数据库包含200组以上的数据， 将一组沥青面层动态模量与相位 角、 水泥稳定碎石基层动态模量、 路基动态模量、 面层与基层之间摩擦系 数， 及其所对应的 弯沉峰值DP、 归一化峰值滞后面积NPLA以及 归一化非对称性面积 差NAAD三项弯 沉形态指标 作为一组数据。 4.根据权利要求1所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 在步骤(2)中， 将路表 弯沉指标 数据库中的数据导入matlab中， 训练BP神经网络 。 5.根据权利要求1所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 在步骤(3)中， 基于实测的各点弯沉数据计算三项弯沉形态指标前， 需进行路表高速 弯沉盆曲线拟合。 6.根据权利要求5所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 路表高速弯沉 盆曲线拟合的方法如下： (A)高速弯沉数据标记： 激光高速弯沉仪上共安装有N个激光位移传感器， 将其中第i个 激光位移传感器距离弯沉仪距离加载所用标准轴的距离分别 记作xi， 各激光位移传感器所 测得的弯沉值分别记作yi， 1≤i≤N； 由此， 一组完整的激光高速弯沉数据记作(x1,y1),(x2, y2)......(xN,yN)； (B)以高速弯沉仪标准轴向路表所作垂线的垂足作为原点， 将上述各点绘制于平面直 角坐标系内， 采用三角级数 前n项拟合得到路表高速弯沉 盆曲线d(x)。 7.根据权利要求6所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， n∈[ 8,15]。 8.根据权利要求6所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 计算弯沉峰值D P的方法如下： 求解方程d ′(xp)＝0得到弯沉峰值点所对应 的横坐标xp， 代入公式DP＝d(xp)计算弯沉 峰值DP， 其中d′(xp)为d(xp)的一阶求 导。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114169190 A 29.根据权利要求8所述基于高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力评价方法， 其特征 在于， 计算归一 化峰值滞后面积NPLA的方法如下： 路表高速弯沉盆曲线d(x)与平面直角坐标系横轴之间的左右交点分别记作xl和xr， 根 据公式 计算归一 化峰值滞后面积NPLA。 10.根据权利要求9所述基于 高速弯沉盆指标的路基路面结构承载力 评价方法， 其特征 在于， 计算归一 化非对称性 面积差NA AD的方法如下： (a)在平面直角坐标系内， 以竖直直线x ＝xp为对称轴， 将此轴左侧的弯沉盆曲线d(x)对 称至右侧， 即为d(2xp‑x)； (b)根据公式 计算高速弯沉 盆的中点横坐标x0； (c)根据公式 计算归一 化非对称性 面积差NA AD。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114169190 A 3