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在路面结构分析和设计中，非线性材料层通常采用定值回弹模量，采用这一方法计算出的理论值与实测值之间存在较大差异。基于弹性层状体系理论和路面非线性材料本构模型关系，提出了一种计算路面非线性材料层弹性模量的新方法，结合计算实例，编制了非线性材料层弹性模量计算程序，并对弹性模量变化规律进行了探讨，绘制了弹性模量等值线图，从而验证了计算方法的可行性。采用有限元法对非线性材料层进行了线弹性和非线性弹性对比分析。