我国公路已由“全面建设”迈向“建养一体”可持续发展的新台阶。实现对已有在役运营公路基础设施在环境与载运工具共同作用下所表现出来的应力、应变与变形等力学行为特征和强度、刚度、温度、湿度、密度等性状特征以及它们的演变规律进行正确、合理的感知与预估是及时开展养护维修对策与改扩建优化设计的关键依据。由我校道路系主任杨博科研团队领衔研发“路面结构模量反演与动力响应解析正演软件”—Bopai Intelligent Road Solution (简称: BIRS)正式面向行业发布。该软件主要用于公路沥青路面、含刚性下卧层隧道路面、机场水泥道面等路面结构在交、竣工验收及养护维修过程中对表征其使役行为的重要力学设计参数—弹性模量的高效、精准反演。同时,在模量反演的基础上,配套开发了可考虑路面黏弹特性的动力响应解析正演模块,进一步计算轴对称冲击荷载和三维移动荷载作用下路面结构黏弹性动力响应(含路面任意一点位移、应力、应变在各方向上分量的时程曲线),以此实现在役运营路面结构寿命的精准预估,并为路面后续开展养护、改扩建设计及结构组合优化验算提供理论参考。

BIRS主界面
【软件核心优势】
1) BIRS在传统系数矩阵传递法、递推回代法等正演理论基础上,创新地以解析层元刚度法为正演基础,在保证计算精度条件下,计算速度较传统方法提升30%以上。同时,通过引入刚性下卧层附加约束边界条件,成功解决了传统软件反演结果易出现底基层与路基模量“窜层”现象
2) BIRS突破传统行业软件仅能反演沥青路面模量的基础上,通过引入了弹性地基薄板解析理论,可实现水泥路面和机场道面等战略交通基础设施道面模量的快速反演。并在传统最小二乘法迭代反演算法的基础上,通过引入智能调控的阻尼因子,确保模量反演过程中目标函数的单调递减,有效解决了反演结果唯一性与敛散性问题
3) BIRS的力学响应正演模块,突破了传统层状弹性体系静力学理论,基于Boltzmann线性叠加原理,通过动力谱元法实现了轴对称冲击荷载、三维移动荷载作用下路面结构黏弹性动力响应解析正演,避免了有限元方法建模与网格划分等繁琐步骤,较有限元方法计算速度提升20倍以上,计算精度提升20%以上
4) BIRS支持不同操作系统用户,具有计算全过程界面可视化和操作分析动态化特点,显著降低用户技术门槛
【获取方式】
功能及操作方式见附件操作手册,即日起,用户可通过以下渠道免费试用及获取正式软件:
联系方式:ybengineer@cqjtu.edu.cn; 258355010@qq.com;