重型車輛與剛性路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用理論分析和試驗(yàn)研究.pdf

1、隨著交通運(yùn)輸業(yè)的迅速發(fā)展和汽車工業(yè)的更新?lián)Q代,作為基礎(chǔ)設(shè)施的高速公路路面承載能力越來越難以滿足使用要求,現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)規(guī)范由于對(duì)車輛荷載采用過于簡(jiǎn)化的假設(shè),導(dǎo)致無法正確反映路面受力和變形性狀。本文試圖從研究車輛動(dòng)力荷載開始,對(duì)重型車輛與剛性路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用進(jìn)行較為深入的理論分析和試驗(yàn)研究。1、 采用四分之一車輛模型,將車輪承重體系視為具有質(zhì)量、剛度和阻尼的單自由度系統(tǒng),考慮車輛的豎向振動(dòng),對(duì)路面不平整引起的車輛動(dòng)力輪載的大小和分布進(jìn)

2、行了數(shù)值計(jì)算,分析了車輛輪重、行車速度、路面平整度、車輪承重體系剛度和阻尼等因素對(duì)車輛動(dòng)力輪載的大小和分布的影響。2、 建立了重型車輛與剛性路面結(jié)構(gòu)動(dòng)力相互作用模型,并應(yīng)用積分變換法和有限單元法進(jìn)行求解,分別得到了移動(dòng)荷載作用下粘彈性Vlasov路基上剛性路面板動(dòng)撓度的精確解和剛性路面板動(dòng)力反應(yīng)的數(shù)值解。3、 應(yīng)用有限單元法進(jìn)行了重型車輛與剛性路面結(jié)構(gòu)的動(dòng)力相互作用仿真分析,采用擬時(shí)間法將時(shí)間變量用位置變量替代,解決了模擬車輛移動(dòng)的問題

3、,并采用Newmark-β法求解,得到了(?)剛性路面板的動(dòng)撓度、動(dòng)應(yīng)變等動(dòng)力反應(yīng)量值。4、 利用美國(guó)明尼蘇達(dá)州Mn/ROAD試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行了剛性路面動(dòng)力反應(yīng)的試驗(yàn)研究。選擇了三個(gè)剛性路面研究斷面,通過采集兩種重量的卡車以不同速度通過時(shí),剛性路面板不同位置和不同深度部位處動(dòng)應(yīng)變計(jì)、縮縫傳力桿鋼筋應(yīng)變計(jì)的應(yīng)變時(shí)域變化曲線和路基頂面動(dòng)土壓力計(jì)的土壓力時(shí)域變化曲線,獲得了剛性路面板頂面和底面的縱向和橫向動(dòng)應(yīng)變特征、縮縫傳力桿動(dòng)應(yīng)變特征和路基頂面