یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط برای تعیین طراحی بهینه ساختار روسازی منعطف

قیمت: 38,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

یک مدل برنامه ریزی عدد صحیح مختلط برای تعیین طراحی بهینه ساختار روسازی منعطف

عنوان لاتین

A Mixed-integer Programming Model to Determine the Optimum Design of Flexible Pavement Structure

برای تعیین ساختار و ضخامت بهینه هرلایه یک روسازی براساس روش طراحی روسازی منعطف AASHTO، یک مدل برنامه-ریزی عددصحیح مختلط در این مقاله ایجاد می شود. با استفاده ازاین مدل بهینه سازی، یک ضخامت منحصربفرد برای هرلایه با پایین ترین هزینه برای ساخت یک روسازی حاصل می گردد. دراین مدل درابتدا روسازی به صورت یک سیستم 5 لایه متشکل از لایه رویی ، لایه آستر ، بلک بیس ، لایه اساس دانه ای و زیراساس دانه ای فرض شده و سپس ساختار و ضخامت بهینه لایه ها تعیین می گردند. بادرنظرگرفاتن استحکام بسترروسازی، حجم ترافیک و هزینه مواد و ساخت وساز، حذف هرکدام از لایه های بلک بیس، اساس دانه ای یا زیراساس دانه ای در ساختار بهینه ممکن می باشد. تحت شرایط حاضر (هزینه بالای مواد در ایران)، وقتی استحکام بستر روسازی بالا است استفاده از لایه بلک بیس و ساخت زیراساس دانه ای اقتصادی نیست. علاوه براین با افزایش در حجم ترافیک و استحکام های پایین تر بسترروسازی هیچ نیازی به ساخت وساز لایه زیراساس وجود ندارد. با استفاده ازاین مدل و لیست قیمت های سالانه مواد و ساخت وساز، طراحی سالانه نمودارها برای تعیین ضخامت بهینه لایه های مختلف روسازی تحت پارامترهای طراحی و شرایط متعدد امکان پذیر می باشد. با استفاده از این نمودارها، تعیین ساختار و ضخامت بهینه لایه ها عملی است.

To determine the optimum structure and thickness of each layer of a pavement based on the AASHTO flexible pavement design method, a mixed-integer programming model has been developed in this paper. Using this optimization model, a unique thickness for each layer–hence the lowest cost for the construction of a pavement – is obtained. In this model, first the pavement is assumed to be a 5-layer system consisting of wearing course, binder course, black base, ganular base and ganular subbase and then, the optimum structure and layers thicknesses are determined. Considering the strength of subgrade, traffic volume and cost of materials and construction, it is possible to eliminate any of the black base, ganular base or the ganular subbase layers in the optimum structure. Under present conditions (high cost of materials in Iran), the use of the black base is not economical; neither is the construction of the ganular subbase when the strength of the subgrade is high. Moreover, with a decrease in the traffic volume, and at lower strengths of subgrade, there is no need for the construction of the subbase layer. Using this model and the yearly price-list of materials and construction, it is possible every year, to draw some charts to determine the optimum thickness of different layers of pavements under various design parameters and conditions. Using these charts, it is possible to determine the optimum structure and thickness of the layers.