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  1. 本书主要供从事沥青路面结构电算分析、计算力学软件开发等相关人员参考，也可作为高等院校道路与铁道工程专业研究生及学有余力的土木工程专业高年级本科生教材。根据作者所能接触到的资料，本书或是迄今国内外关于沥青路面结构电算技术描述相对较为全面、深入的书籍，著者期待本书的出版能为提高沥青路面结构电算技术的应用水平，加强对弹性层状体系理论、有限单元法、连续有限层法等基础理论的认识深度有所裨益。本书分为三大部分...查看更多
  2. 行车荷载作用下沥青路面结构应力、应变、弯沉等力学响应的求解分析是路面工程的重要研究课题之一。随着电子计算机硬件与计算方法的快速发展，以及相应电算程序的纷纷涌现，人们已普遍接受、认可并采用电算技术于沥青路面结构分析之中。然而，令人遗憾的是，尽管科技期刊、学术会议上已经发表了诸多关于沥青路面结构电算分析的论文，但根据我们所能接触到的资料看，目前仍缺少一本专门地、系统地介绍电算技术，尤其是专用软件（程序）在沥青路面结构分析中应用的著作，这无疑严重阻碍了电算技术在沥青路面结构计算分析中的推广应用。
    我们注意到，一方面，了解、掌握弹性层状体系理论、有限单元法等基础理论，并不意味着会正确、灵活使用各种电算程序（软件）于沥青路面结构分析之中，导致相关人员不愿、不敢、不擅运用这些优秀的程序，将其束之高阁，实为可惜；另一方面，又产生了错用、滥用电算程序的趋势，轻视各程序背后的假设、前提，粗暴地视这些高级工具为数字计算器。这些现状促使我们深思，如何将理论算法与软件应用有机融合，实现从初步入门到高级进阶，把这些由前辈付出巨大心血所开发的电算程序（软件）切实用于实际工作当中，从而极大促进生产力发展。为此，我们结合近年来的科学研究与教学实践，着手组织构思、编撰了此书。
    本书主要包括两部分内容，第一部分主要是介绍基于BISAR、KENLAYER、MICHPAVE、EverStressFE和3D-Move Analysis等5款代表性专用软件的沥青路面结构电算技术，即第2～6章，首先是借助各软件帮助文档（或经典书籍）所附原始算例，描述其使用流程，然后重点讨论软件使用中的各种细节、技巧、注意事项等；第二部分主要是结合著者团队近年来所开展的工作，阐述这些软件在路面结构层次组合方案比选、路面工程课程设计中的实际应用，并指出针
    对这些实例应用各软件的核心之处，即第7～9章。本书还以附录形式列出了美国肯塔基大学（University of Kentucky）的Yang H. Huang教授所著  Pavement analysis and design（Second Edition）第3章“KENLAYER  Computer Program”末共14道习题的KENLAYER电算求解数据输入文件及扼要注释。
    本书是著者团队近年来在路面结构精细化数值模拟领域研究心得的阶段性总结。4位硕士生参与了本书的编撰工作，他（她）们分别是：姚康（第2章、第5章）、张免（第3章、附录）、姜金（第4章）、陈戈（第6章）。第7、8章应用实例主要分别引自著者指导硕士生冯文青、博士生吴玉所开展的工作，第9章则为著者结合本科生课程“路面工程课程设计”，利用KENLAYER程序于公路新建沥青路面结构设计方面的探索。著者早年所指导毕业的硕士生曾诚、梁雪娇、高小峰、Nonde Lushinga等亦曾为深入理解、灵活运用这些程序进行了辛勤探索。
    本书具有如下特色：
    （1）主要阐述专用电算软件，这是因为大型通用软件虽然功能强大但过于庞杂，初学者往往过多纠结于有限元网格剖分、荷载施加等环节，而忽视了物理合理抽象、模型科学概化等关键之处，而专用软件短小精悍、设计巧妙，易于帮助读者迅速抓住沥青路面结构电算的核心。事实上，运用大型通用软件开展沥青路面结构电算时必须妥善考虑这些专用软件内嵌的特色（如荷载的非均匀分布）才能获得预期效果。
    （2）选取的5款专用软件在研发过程中均开展过较为严格的校验，并已获学术界高度认可，分别涵盖弹性层状体系理论、轴对称有限元法、三维有限元法和三维连续有限层法，各自特色鲜明，代表性突出，在路面结构电算发展历程中占有一席之地，值得进一步深入探讨。
    （3）第一部分内容算例均源自各软件帮助文档（或经典书籍），这些文档亦提供了相应的解答。本书直接一步一步讲解这些算例，并将所获结果与上述结果校核，确保两者一致，从而充分说明本书所述分析步骤、流程正确，避免了著者理解、应用这些程序时可能产生的主观偏差。
    （4）站在用户角度去思考，采用先叙后议的手法，讲解每个算例的分析流程后，重点结合著者使用经验、体会，讨论各电算软件的精妙之处，帮助读者实现入门到进阶的跨越；同时为了方便读者，列出了若干相关的代表性文献目录，供读者进一步深入钻研。
    （5）第二部分内容源自著者团队近年来在科研、教学中所开展的工作，主要为利用BISAR、KENLAYER软件分别开展路面结构层次组合方案比选、路面工程课程设计等，扼要指出了针对这些实例应用各软件的核心环节（如建模或后处理技巧、数据输入文件和结果输出文件、尚有待改进之处）。
    本书主要供从事沥青路面结构电算分析、计算力学软件开发等相关人员参考，亦可作为高等院校道路与铁道工程专业研究生及土木工程、道路桥梁与渡河工程专业高年级本科生教材。著者期待本书的出版能对提高沥青路面结构电算应用技术的水平，加强沥青路面结构电算基础理论的认识深度有所裨益。作为这方面工作的率先尝试，书中定有疏漏不当之处，欢迎读者批评指正。
    本书研究工作得到西南交通大学本科教育教学研究与改革项目（项目编号：2103005）、西南交通大学学位与研究生教育改革建设类项目（项目编号：YJG-2022-JD01）的支持，西南交通大学本科教育教材建设研究课题对本书出版予以资助，谨致谢意。

    蒋  鑫 
    2022年8月于西南交通大学
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  1. 第1章   绪  论 001
    1.1 沥青路面结构计算分析方法 001
    1.2 我国路面结构电算技术的发展历程 005
    1.3 沥青路面结构分析代表性电算软件简介 006
    1.4 本书主要内容 016
    第2章   基于弹性层状体系理论的BISAR软件电算技术 018
    2.1 BISAR程序简介 018
    2.2 BISAR程序入门 019
    2.2.1 程序安装 019
    2.2.2 算例应用 023
    2.3 BISAR程序进阶 031
    2.3.1 前处理 031
    2.3.2 计算求解 044
    2.3.3 输出结果 046
    2.3.4 程序数据管理 054
    2.3.5 建议进一步阅读的文献 057
    第3章   基于弹性层状体系理论的KENLAYER软件电算技术 058
    3.1 KENLAYER程序简介 058
    3.2 KENLAYER程序入门 058
    3.2.1 程序安装 058
    3.2.2 算例应用 059
    3.3 KENLAYER程序进阶 069
    3.3.1 前处理 069
    3.3.2 计算求解 116
    3.3.3 后处理 117
    3.3.4 建议进一步阅读的文献 117
    第4章   基于轴对称非线性有限元的MICHPAVE软件电算技术 119
    4.1 MICHPAVE程序简介 119
    4.2 MICHPAVE程序入门 119
    4.2.1 程序安装 119
    4.2.2 程序运行所需内存量 120
    4.2.3 程序使用相关说明 120
    4.2.4 算例应用 122
    4.3 MICHPAVE程序进阶 137
    4.3.1 前处理 137
    4.3.2 计算求解 146
    4.3.3 程序结果输出 149
    4.3.4 MFPDS（MICHPAVE Windows版本）的改进 157
    4.3.5 建议进一步阅读的文献 164
    第5章   基于三维有限元的EverStressFE软件电算技术 166
    5.1 EverStressFE程序简介 166
    5.2 EverStressFE程序入门 166
    5.2.1 程序安装 166
    5.2.2 算例应用 171
    5.3 EverStressFE程序进阶 179
    5.3.1 前处理 179
    5.3.2 计算求解 191
    5.3.3 后处理 194
    5.3.4 建议进一步阅读的文献 205
    第6章   基于三维连续有限层法的3D-Move Analysis
    软件电算技术 206
    6.1 3D-Move Analysis程序简介 206
    6.2 3D-Move Analysis 程序入门 207
    6.2.1 程序安装 207
    6.2.2 算例应用 210
    6.3 3D-Move Analysis程序进阶 230
    6.3.1 黏弹性分析 230
    6.3.2 荷载库 239
    6.3.3 性能分析 248
    6.3.4 计算点位 257
    6.3.5 建议进一步阅读的文献 261
    第7章   沥青路面结构力学分析典型专业软件评析 262
    7.1 概  述 262
    7.2 四款典型专业软件比较 262
    7.2.1 模型建立 263
    7.2.2 模型求解 266
    7.2.3 结果输出 267
    7.3 算例分析与讨论 267
    7.4 一些进一步的体会 271
    第8章   基于BISAR软件的沥青路面结构层次组合方案比选 272
    8.1 概  述 272
    8.2 计算模型建立及验证 272
    8.3 主要力学响应比较与讨论 274
    8.3.1 路表弯沉 274
    8.3.2 面层层底拉应变 275
    8.3.3 土基顶面压应变 277
    8.3.4 路面结构横向剖面应力和应变分布 278
    8.4 本次电算分析实施的几个核心环节 280
    第9章   KENLAYER软件应用于路面工程课程设计之思考 282
    9.1 概  述 282
    9.2 在路面工程课程设计中引入KENLAYER软件的缘由 282
    9.3 在路面工程课程设计中应用KENLAYER软件的方法 285
    9.3.1 算例描述 286
    9.3.2 具体实施过程 286
    9.4 在路面工程课程设计中应用KENLAYER软件的其他益处 294
    9.5 算例数据文件及进一步的思考 295
    附录  Pavement analysis and design（Second Edition）
    习题KENLAYER数据输入文件 301
    主要参考文献 327

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  2. 蒋鑫，西南交通大学道路与铁道工程学科教授、博士生导师，主要致力于路基路面工程、道路工程精细化数值模拟等领域的教学与科研工作，发表论文近90篇。邱延峻，西南交通大学道路与铁道工程学科教授、博士生导师。

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