مرکز تحقیقات راه ، مسکن و شهرسازی پژوهشنامه حمل و نقل 1735-3459 23 1 2026 03 21 Parametric Sensitivity and Interaction Analysis of the AASHTO 1993 Rigid Pavement Design Method Across Road Functional Classifications تحلیل حساسیت پارامتریک و برهم‌کنش‌ها در روش طراحی روسازی صلب آشتو 1993 در رده‌بندی‌های عملکردی مختلف راه 455 470 240964 10.22034/tri.2026.575932.3441 FA شاهین شعبانی گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران 0000-0001-9131-0597 شیما طاهری گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور ، تهران ، ایران جاوید بهلول زاده دانشجوی دکتری، گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران Journal Article 2026 02 15 This study presents a comprehensive sensitivity analysis of the AASHTO 1993 rigid pavement design method, examining 883,245,415 valid design combinations (91.9% of the initial design space) across four road classifications: highway, arterial, collector, and local. Three complementary methods—full factorial correlation analysis, Morris elementary effects screening, and Sobol variance decomposition—were employed to quantify parameter influences and their interactions. For highway pavements, reliability (ZR) and traffic loading (W18) dominated thickness determination, collectively accounting for 81.6% of variance through first-order effects, with minimal interaction contributions (0.7%). The load transfer coefficient (J) exhibited the strongest correlation (r = 0.545), followed by traffic loading (r = 0.477). As traffic volumes decrease, a fundamental behavioral transition emerges: arterial roads showed 0.3% interaction effects; collector roads marked a transition point with 24.3% interaction-attributable variance; and local roads exhibited 72.9% of variance arising from parameter interactions rather than direct effects. The Morris method confirmed these patterns through systematically decreasing μ*/σ ratios—from values exceeding 2.0 for highways to below 0.4 for local roads. For local roads, W18’s total-order Sobol index (ST = 0.920) far exceeded its first-order index (S1 = 0.208), demonstrating that 71.2% of traffic influence operates through parameter combinations. These findings indicate that simplified single-parameter approaches remain valid for high-volume facilities, while low-volume roads require methodologies explicitly accounting for parameter interactions. This study does not advocate universal concrete pavement use for low-volume roads; rather, it investigates the sensitivity behavior of the AASHTO 1993 method within its formally permitted application range, providing methodological insights rather than prescriptive guidance on pavement type selection. این پژوهش یک تحلیل حساسیت جامع از روش طراحی روسازی صلب آشتو 1993 را ارائه می‌دهد که طی آن 883245415 ترکیب طراحی معتبر (9/91 درصد از فضای طراحی اولیه) در چهار طبقه‌بندی راه شامل آزادراه، شریانی، جمع‌کننده و محلی مورد بررسی قرار گرفته است. سه روش مکمل شامل تحلیل همبستگی فاکتوریل کامل، غربالگری اثرات ابتدایی موریس و تجزیه واریانس سوبول برای کمی‌سازی تأثیرات پارامترها و برهم‌کنش‌های آن‌ها به کار گرفته شدند. برای روسازی‌های آزادراهی، قابلیت اطمینان (ZR) و بار ترافیکی (W18) تعیین‌کننده ضخامت بودند و در مجموع 6/81 درصد از واریانس را از طریق اثرات مرتبه اول توجیه کردند، در حالی که سهم برهم‌کنش‌ها ناچیز (7/0 درصد) بود. ضریب انتقال بار (J) قوی‌ترین همبستگی (545/0 = r) را نشان داد و پس از آن بار ترافیکی (477/0 = r) قرار داشت. با کاهش حجم ترافیک، یک گذار رفتاری بنیادین پدیدار شد، راه‌های شریانی 3/0 درصد اثرات برهم‌کنش نشان دادند؛ راه‌های جمع‌کننده، نقطه گذار با 3/24 درصد واریانس ناشی از برهم‌کنش بودند و راه‌های محلی 9/72 درصد از واریانس را ناشی از برهم‌کنش پارامترها به جای اثرات مستقیم نشان دادند. روش موریس این الگوها را از طریق کاهش سیستماتیک نسبت‌های μ*/σ تأیید کرد (از مقادیر بالای 0/2 برای آزادراه‌ها به زیر 4/0 برای راه‌های محلی). برای راه‌های محلی، شاخص سوبول کل بار ترافیکی( 92/0 = ST) بسیار فراتر از شاخص مرتبه اول آن (208/0=S1) بود که نشان می‌دهد 2/71 درصد از تأثیر ترافیک از طریق ترکیب پارامترها عمل می‌کند. این یافته‌ها نشان می‌دهند که رویکردهای ساده تک‌پارامتری برای تسهیلات پرحجم معتبر باقی می‌مانند، در حالی که راه‌های کم‌حجم نیازمند روش‌هایی هستند که صراحتاً برهم‌کنش پارامترها را در نظر بگیرند. این مطالعه استفاده همگانی از روسازی بتنی برای راه‌های کم‌حجم را توصیه نمی‌کند، بلکه تحلیل حساسیت روش آشتو 1993 را در محدوده مجاز کاربرد آن بررسی می‌نماید. https://www.trijournal.ir/article_240964_5d1f5a5ed27b37bcc3461bba98a34bd7.pdf