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龙图腾网获悉长沙理工大学申请的专利一种基于拉压差异的多场耦合作用下混凝土路面全生命期寿命动态预测方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121302818B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511855972.3，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种基于拉压差异的多场耦合作用下混凝土路面全生命期寿命动态预测方法是由潘勤学;胡嘉;徐磊;吕松涛;张龙;宋小金设计研发完成，并于2025-12-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于拉压差异的多场耦合作用下混凝土路面全生命期寿命动态预测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于拉压差异的多场耦合作用下混凝土路面全生命期寿命动态预测方法。该方法通过真实状态下的四点弯曲疲劳试验，揭示了拉压模量的非对称衰变规律，并分析了考虑拉压差异应力场和温度场耦合的水泥混凝土路面结构响应演变规律，从而构建了多场耦合作用下混凝土路面结构数值模型、关键力学响应分析模型及疲劳寿命预测模型；该方法不仅大幅提升了混凝土路面全生命期性能演化的描述能力与寿命评估的精度，还有效解决了现有技术当中，因道路服役环境的复杂性而导致预测结果偏差较大，无法满足现代公路精细化设计与智能化养护需求的技术问题，可为路面结构设计优化、状态评估与养护决策提供指导建议。

本发明授权一种基于拉压差异的多场耦合作用下混凝土路面全生命期寿命动态预测方法在权利要求书中公布了：1.一种基于拉压差异的多场耦合作用下混凝土路面全生命期寿命动态预测方法，其特征在于： 步骤S1、对混凝土试件进行基于拉压差异的四点弯曲疲劳试验，建立混凝土拉压模量的疲劳损伤模型； 步骤S2、基于步骤S1所得混凝土拉压模量的疲劳损伤模型，耦合温度场，进行全生命期混凝土路面结构数值计算，构建全生命期混凝土路面各关键力学响应随累计轴载作用次数的演变关系模型； 步骤S3、基于步骤S2所得演变关系模型，获取混凝土路面各结构层的剩余寿命，并建立以累积轴载作用次数为指标的全生命期混凝土路面各结构层剩余寿命预估模型； 步骤S4、将混凝土土路面各结构实测的力学响应值，代入至步骤S3所得寿命预估模型，动态获取混凝土路面各结构层的剩余寿命； 所述混凝土拉压模量的疲劳损伤模型的建立过程为： 步骤S1-3、对不同应力比下拉、压模量随循环加载作用次数与疲劳寿命之比的变化规律进行拟合，获取各应力比下混凝土拉压模量的疲劳损伤相关性关系； 步骤S1-4、基于步骤S1-3所得的疲劳损伤相关性关系，通过有限元计算混凝土路试件的最大荷载应力，并结合混凝土试件的弯拉强度，以最大荷载应力与弯拉强度之比为应力比，选取四点弯曲疲劳试验的应力比水平，并确定混凝土拉压模量的疲劳损伤模型，其过程为： 式1：； 式2：； 式1和2中：ECN为加载循环作用次数为N次时材料的压模量值，量纲为MPa；ETN为加载循环作用次数为N次时材料的拉模量值，量纲为MPa；EC0为材料的初始压模量值，量纲为MPa；ET0为材料的初始拉模量值，量纲为MPa；N为累计轴载作用次数；Nf为设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数；σ为应力幅值，量纲为MPa；α和γ是与温度、应力幅值相关的材料参数； 所述混凝土拉压模量的疲劳损伤模型与温度场的耦合过程为： 步骤S2-1、采用混凝土双模量本构模型的UMAT有限元子程序，通过混凝土拉压模量的疲劳损伤模型以及混凝土路面累计轴载作用次数，确定混凝土路面各结构层相应损伤后的拉、压模量； 步骤S2-2、采用ABAQUS软件建立两个预定义场和一个解析场施加混凝土路面板的温度场，结合混凝土路面各结构层相应损伤后的拉、压模量，得到应力场-温度场耦合的混凝土路面结构疲劳损伤有限元数值模型； 所述全生命期混凝土路面各关键力学响应随累计轴载作用次数的演变关系模型的构建过程为： 步骤S2-3、采用步骤S2-2所得的有限元数值模型开展结构计算，分析混凝土路面结构各关键力学响应随累计轴载作用次数的变化规律，得到全生命期混凝土路面板板底最大拉应力、基层层底最大拉应力随累计轴载作用次数的演变关系模型，其计算过程为： 式3：； 式4：； 式3和4中：σA和σB分别为不同累计轴载作用次数下路面板板底和基层层底的最大拉应力，量纲为MPa；σA,max和σB,max分别为设计基准期内路面板板底和基层层底最大拉应力的最大值，量纲为MPa；σA,min和σB,min分别为设计基准期内路面板板底和基层层底最大拉应力的最小值，量纲为MPa；N为累计轴载作用次数；Nf为设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数；a、b、a’、b’均为拟合参数。

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