路面結構設計彎沉值為何用抗壓回彈模量而不用彈性模量？

抗壓回彈模量和彈性模量的差別與聯繫是什麼

我對水泥穩定碎石較為熟悉，以此為例說明。

參考文獻：公路工程無機結合料穩定材料試驗規程（JTGE51-2009）。

在眾多參考文獻中並沒有見到相關描述，以下是我的理解，有不當之處歡迎大家批評指正，共同學習。

在測試抗壓回彈模量時，需要不停的載入卸載，求取單位壓力與回彈變形關係曲線。如下圖所示。

然後在計算回彈模量時，採取一定的單位壓力對應的回彈變形，根據公式（T0808-2）計算抗壓回彈模量。如下圖所示。

所謂一定的單位壓力是指無機結合料穩定基層材料為0.5~0.7MPa；無機結合料穩定底基層材料為0.2~0.4MPa。至於為什麼選取這樣的數值，原因如下圖所示。

從上圖可以看出，計算抗壓回彈模量的計算單位壓力能夠準確地反映道路實際工作狀況，因此，抗壓回彈模量能夠較為準確地對應道路實際工作情況。

相比之下，彈性模量（我姑且理解為應力-應變曲線的切線斜率）並不能準確的對應道路實際工作情況。如下圖所示（為了偷懶，就用荷載-位移曲線代替吧）。

由上圖可知，即便是水泥穩定碎石，峰值前曲線也不是絕對的直線（圖3中經過修正後的曲線，也不是完全的直線），此時彈性模量（切線斜率）就是包含了多種應力狀態的平均值，並不能準確對應道路實際工作狀況。

那麼問題來了，如果計算單位壓力選好了，就能準確對應道路實際工作狀況，為什麼還需要單位壓力與回彈變形關係曲線呢？直接根據應力-應變曲線計算不是很省事嗎？況且，在獲取單位壓力與回彈變形關係曲線之前還需要做無側限抗壓強度試驗（順便能夠得到應力-應變曲線）。

下圖給出了一個解釋。

由上圖可知，在進行抗壓回彈模量試驗時，需要根據試件狀態進行微調，以此保證材料盡量處於線彈性狀態。簡而言之，抗壓回彈模量試驗還是比較精確的。而應力-應變曲線簡單粗暴，並沒有根據材料的應力鬆弛或者蠕變現象進行調整，試件直接壓，壓完了就獲得曲線了，因此，這種曲線是非常粗糙的。

結論：抗壓回彈模量能夠更加準確地對應道路實際工作狀況。

實現方式有兩個：1.選取道路實際工作狀態對應的計算單位壓力；2.相比於應力-應變曲線，單位壓力與回彈變形關係曲線更加準確反應道路的線彈性狀態。

根據上述分析，我認為，抗壓回彈模量和彈性模量相差應該不多。但我並沒有試驗條件來證實上述猜測。如果知友有相關數據，歡迎補充，我也學習學習。

==========================================================================2017.7.10補充。

在最新的《中華人民共和國交通運輸部. JTG D50-2017 公路瀝青路面設計規範[S]. 2017.》中的附錄E，提到了無機結合料穩定材料抗壓彈性模量（注意，是彈性模量，不是回彈模量）的計算方法。如下圖所示。

實際上，上圖的方法計算得到的就是斜率。

至此，官方給出了一個明確的方法來計算彈性模量。

那麼問題來了，為什麼選取0.3Fr作為計算起點，而不是將0點作為計算起點，也不是將0.2Fr、0.4Fr作為計算起點？由於條文說明並沒有對附錄E進行解釋，在此說一下我的理解：

1. 0.3這個數值應該是經過多方驗證後最終確定下來的，最合適的數值，此處一般都是直線。
2. 0點處通常是經過修正的，0點附近的曲線會有振蕩，通常不是嚴格意義上的直線。
3. 至於是0.2還是0.4，不必糾結，算出來多少就是多少。

不過，這裡仍然存在一個問題，如何保證修正後的（0,0）點與（ε3，0.3Fr）連線在曲線上為直線？修正的時候還是隨手畫直線。

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這裡的解釋更好！

路面新規範（2017）土基採用的是回彈模量，其交通等級越高取值也越大，基層採用的是彈性模量，但是為什麼其取值越小反而需要的基層厚度越低？是因為彈性模量越小，基層材料越柔嗎？還是只是在一定範圍內取值越小，越利於路面?