ارائه مدل ریاضی برای تعیین ضریب عکس‌العمل مرکب بستر روسازی بتنی∞K با بهینه‌یابی رگرسیونی

نویسندگان

1 دانشکده عمران، دانشگاه یزد

2 دانشکده عمران، دانشگاه یزد

3 دانشگاه یزد،دانشکده مهندسی عمران

4 دانشکده عمران، دانشگاه یزد

doi
10.22075/jtie.2025.38579.1730
چکیده

در این پژوهش، یک روش نوآورانه برای مدلسازی عددی ضریب عکس‌العمل مرکب بستر K∞در روسازی‌های بتنی، با استفاده از داده‌های نمودارهای نشریه ۷۳۱ و AASHTO 1993 و با فرض نیمه‌بی‌نهایت بودن لایه بستر، ارائه شده است. هدف اصلی، استخراج دقیق داده‌ها، برازش مدل‌های رگرسیونی مختلف (خطی، چندجمله‌ای، نمایی، توانی، لگاریتمی) و انتخاب بهینه‌ترین رابطه ریاضی بر اساس معیارهای آماری بود. عملکرد مدل‌ها با ضریب تعیین R²، ضریب تعیین تعدیل‌شده، خطای استاندارد برآورد SEE و تحلیل باقیمانده‌ها ارزیابی شد.نتایج نشان داد مدل توانی با R² مساوی % 41/97و SEE مساوی 1308/0 بهترین عملکرد آماری و رفتار باقیمانده‌ها را دارد. این مدل وابستگی غیرخطی k را به ضخامت زیراساس Hₛᵦ، مدول زیراساس Eₛᵦ و مدول خاک بسترEₛ تبیین می‌کند. تحلیل‌ها نشان‌دهنده تأثیر چشمگیر هم‌افزایی بین Hₛᵦ و Eₛᵦ، اثر محافظتی لایه زیراساس بر خاک بستر و وجود شرط آستانه‌ای برای Hₛᵦ بر رفتار k بود. این تعاملات به‌عنوان عوامل کلیدی کنترل‌کننده سختی سیستم روسازی-بستر شناسایی شدند.این رویکرد، راهکاری کارآمد برای تبدیل نمودارهای طراحی به معادلات تحلیلی دقیق ارائه می‌دهد که دقت طراحی را افزایش داده، خطای انسانی را کاهش می‌دهد و امکان یکپارچه‌سازی در تحلیل‌های حساسیت و بهینه‌سازی ضخامت دال‌های بتنی تحت شرایط متغیر خاک‌های زیراساس را فراهم می‌کند. تحلیل شیب سطوح سه‌بعدی نشان داد مدول خاک بستر با توان ۷۳۷/۰ بیشترین تأثیر بر ضریب K را دارد. ضخامت زیراساس (۴۸۷/۰) و مدول آن (۲۳۴/۰) به‌ترتیب تأثیر کم‌تری نشان دادند. کاربرد مدل خطای تخمین چشمی از نمودارها را به زیر ۵/۲ % کاهش داد. ماهیت برنامه‌پذیر این روش، امکان ادغام در سامانه‌های تحلیلی و ارزیابی‌های حساسیت را فراهم می‌کند.