¶ 柔性鋪面設計規範－設計手冊-CH5-6（第 1–11 頁）
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5.6AI 設計方法(AI CP-1 DAMA 程式1990 年版)
¶ 5.6.1 DAMA 程式來源
1. DAMA 程式[503]源於Chevron 多層程式 (N-Layer Program)，其目的以多層彈性理論原理分析鋪築結構，基於車輛單輪或複輪荷重累積數下損壞之技巧，該程式由ChevronResearch Corporation 研究所得，然後美國瀝青學會用來求出AI MS-1 第九版
(1981)之固定設計圖。
2.可使用個人電腦PC 操作，磁片(軟體)請向美國瀝青學會購買。
¶ 5.6.2 用途
使用AI CP-1 DAMA 程式可將當地材料材質、交通量及氣候等因子輸入，亦可修改程式內容，故為進行本土化途徑之一。其用途為：
1.可自行修訂施工規範及製訂固定設計圖。
2.重大鋪面工程可直接輸入鋪築材料材質及交通量等資料，以求出適當之各層鋪築結構厚度。
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¶ 5.7 輸入DAMA 程式所需因子
5.7.1 解法技巧（Solution Techniques）
1.材質特性：
(1)瀝青混凝土彈性模數：
在DAMA 方程式中有兩部分，一為將試驗所得之資料輸入，其次為方程式中已存有之數個工程之資料，其預測方程式為公式5.7.(1)：
E =100,000×10B ---------------------------公式5.7.(1)
B1=B3+0.00005×B2－0.00189×B2×f -1.1
B3=0.553833 +0.028829 (P200)(f -0.1703) －0.03476Vv +
0.070377×η+0.931757×f -0.02774B4=0.483VbB5=1.3+0.49825×logf公式中：
B1～B5=暫時性常數（Temporary Constants）。
f=荷重頻率，Hz。
P200=粒料通過 0.075mm (No.200)篩之百分率。
Vb=瀝青體積，%。
Vv=空隙率體積，%。
η=瀝青黏度，70°F，106泊斯( poises)。
T=瀝青混凝土溫度，°F。
E=瀝青混凝土彈性模數，psi
(2)乳化瀝青混凝土彈性模數：
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乳化瀝青因需要養治之關係，故得公式5.7.(2)：
ET,t=ET,f－(ET,f－ET,i)(RF)t
公式中 ET,t=溫度T 及時間t 時之彈性模數。
ET,f=最後在溫度T 時之彈性模數。
ET,i=初期在溫度T 時之彈性模數。
(RF)t=折減因子(在養治時間t 時)。
(RF)t=ebt =(1-fc) -------------------公式5.7.(3)
公式中 b =因養治時間而決定之常數。
t =RF 所需之時間。
fc =養治規定之程度，通常fc=0.95。
DAMA 程式中ET,t=ET,f 低於32°C。
(3)氣溫與鋪面溫度之關係：
Mp = Ma〔1+14Z +〕－34Z ++6 ---------公式5.7.(4)
式中Mp = 月平均鋪面溫度。
Ma= 月平均溫度。
當鋪築結構只有一層時，Z=，兩層時Z = h1+，故得：
一層時鋪面溫度：MP=Ma〔1+〕－+6兩層時鋪面溫度：MP=Ma〔1+33h1212()
++h〕－1023h1212()
++h+6
(4)基底層級配料：
Egb = K_1×(σ3) K_或Egb = K1θK --------公式5.7.(5)
公式中K_1、K_2、K1、K2=迴歸曲線所得之材料常數。
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Egb =級配料基底層之彈性模數。
σ3=圍壓，psi。
θ=體應力(Bulk Stress)，psi。
其次非直接試驗之公式為：
Egb=go×(h1-g )×(h2-g )×(E1-g )×(E3g )×(K1g )
------------------------------------------------------公式5.7.(6)
公式中go =10.477、g2 =0.041、g4 = 0.287g1 = 0.471、g3 = 0.139、g5 = 0.868材質以K2=0.5(假設)，以求K1值。
如果採用兩層不同瀝青底層以代替級配料時，其混合後之當量彈性模數Eleq為：
Eleq =〔〕 ----------------------公式5.7.(7)
2.損壞計算（Damage Computations）：
(1)路基變形損壞：型態為變形及車轍，表示公式為：
Nf1 = do(εv)-d ----------------------------------公式5.7.(8)
式中Nf1：產生路基變形損壞時的設計當量軸次預估值。
AI MS-1 之基準為:do = 0.1365×10-8，d1 =4.477εv = 1.05×10-2()0.223
(2)老化裂縫損壞：
Nf2 =fo(10M)(f1×εt-f )(E-f ) --------------------公式5.7.(9)
式中Nf2：產生老化裂縫損壞時的設計當量軸次預估值。
公式中M = f4〔()-f 〕
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AI MS-1 之基準為：fo = 18.4、f3 = 0.854 且假設Vv=5%，Vb= 11%。
f1 =0.004325、f2 = 3.291、f4 = 4.84、f5 = 0.69。
(3)損壞分析上之應變值：
(A) 張應變發生在瀝青混凝土底面。
(B) 壓應變發生在路基頂面上。
(4)損壞分析：
單位損壞與單位荷重之重複次數關係為d =。計算時以月累積數為主，(20 年=240 個月，20 年累積之設計當量軸次÷240=月累積數)，輸入程式後在交通量分析年限內之應變量以
1.0 為基準，亦即輸出之資料，當疲勞(Fatigue)及變形(Deformation)之累積損壞等於1 時，各層之交通量分析年限(Design Life)等於或大於假設值，則可確定其鋪築結構厚度為設計值。
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¶ 5.7.2 輸入程式所需因子
1.簡述：AI CP-1 DAMA 程式1990 年版求鋪築結構厚度時所需之資料共有下列8 項：
(1) 一般資訊。
(2) 輪重資訊。
(3) 斷面資料。
(4) 氣溫資料。
(5) 溫度評估範圍。
(6) 瀝青混凝土(或乳化瀝青混凝土)混合料性質。
(7) 各層鋪築材料材質資料。
(8) 績效型態／應力損失基準係數。
2.輸入程式因子分類：
(1) 一般性：如工程名稱、斷面資料(鋪築結構，包括路基土壤)總層數......等等。
(2) 定期性因子：如氣溫、鋪築材料之材質。
(3) 應用性因子：針對各工程所需之因子，如交通量及路基土壤強度及鋪築結構厚度等。
¶ 5.7.3 氣溫資料
台灣地區氣溫50 年來之資料可從中央氣象局取得。
¶ 5.7.4 密級配瀝青混凝土
1.密級配瀝青混凝土材料調查詳見附錄D[509]。
2.|E*|試驗值索引如下：
地區
| 壓實度% | 索引表 |
|---|---|
| 95 | 表D.6.(1) |
| 96 | 表D.6.(2) |
| 97 | 表D.6.(3) |
| 壓實度% | 索引表 |
|---|---|
| 95 | 表D.6.(7) |
| 96 | 表D.6.(8) |
| 97 | 表D.6.(9) |
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3.波生比(ν)：0.35
5.7.5 粗級配瀝青混凝土
1.粗級配瀝青混凝土材料調查詳見附錄D。
2.|E*|試驗值索引如下：
地區
3.波生比(ν)：0.35
5.7.6 基底層級配料
1.底層碎石級配料之材料調查詳見附錄E[510]。
2.MR試驗值(壓實度98%，飽和度80%)：
(1)中部地區：圖E.3.(3)。
(2)南部地區：圖E.3.(4)。
3.K1 試驗值(壓實度100%，K2=0.5)：
(1) 中部地區：圖E.3.(5)。
(2) 南部地區：圖E.3.(6)。
4.K1 設計值建議使用6600～7500 psi。
¶ 5.7.7 交通量分析
1.交通量輸入之因子共有每個輪重、輪胎接觸壓力、雙輪間距及每個月累積車輛數等四種，基於分析方便計，除每個月累積車輛數(每月設計當量軸次)外，其餘三個因子予以固定較宜。
2.每個月累積車輛數：
(1)假設交通量分析年限20 年，則每個月累積車輛數=設計當量軸次( 80k N ESAL)
20×12
| 壓實度% | 索引表 |
|---|---|
| 95 | 表D.6.(4) |
| 96 | 表D.6.(5) |
| 97 | 表D.6.(6) |
| 壓實度% | 索引表 |
|---|---|
| 95 | 表D.6.(10) |
| 96 | 表D.6.(11) |
| 97 | 表D.6.(12) |
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¶ 5.8 輸入程式方法及步驟
AI CP-1 DAMA 程式可直接向美國瀝青學會購買磁片，現階段以1990 年版為藍本，本手冊僅將輸入程式的方法與步驟列於附錄F 內以供參考。
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5.9AI CP-1 DAMA 程式設計範例基於路基土壤、設計當量軸次及鋪築材料等假設值不同，提供四個範例，列於附錄F.4 節內。
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參考資料[501] Asphalt Institute Manual Series No.1(MS-1),“ ThicknessDesign Asphalt Pavements for Highways & Streets”, 1991.
[502] Shell International Petroleum Company Limited, “ShellPavement Design Manual”, London, 1978.
[503] The Asphalt Institute CP-1,“ Computer Program DAMAUser’s Manual”, 1983.
[504] Asphalt Institute,“ Computer Program DAMA, PavementStructural Analysis Using Multi–Layered ElasticTheory”,User’s Manual, 1990.
[505] The Asphalt Institute (MS-1),“Thickness Design – Full-DepthAsphalt Pavement Structures for Highways and Streets” ,
1970.
[506] The Asphalt Institute (MS-1),“ Thickness Design – AsphaltPavements for Highways and Streets”, 1981.
[507] 林志棟，“台灣地區柔性路面厚度設計手冊研擬”，交通部台灣區國道新建工程局，民國85 年4 月。
[508] Yoder, E. J. and Witczak, M. W.“ Principles of PavementDesign”,Second Edition, 1975, P.529~P.536.
[509] 中華顧問工程司，“台灣地區現用瀝青混凝土規格與材質關係研究”，民國86 年6 月。
[510] 省住都局、中華顧問工程司，“底層碎石級配料CBR、R 值與Mr 關係研究報告”，民國85 年3 月。