交通荷載作用下土的力學(xué)分析.pdf

1、本文首先介紹了地面力學(xué)的研究任務(wù)、研究?jī)?nèi)容和研究意義，綜述了該領(lǐng)域目前國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，該領(lǐng)域的研究中存在的一些問題及展望。概述了研究地面力學(xué)所需的一些基本理論基礎(chǔ)和分析方法，其中包括近地表土壤的彈性理論和塑性理論、車輛行駛的土的彈塑性本構(gòu)關(guān)系、交通荷載的特性模擬和有限元分析動(dòng)力問題的一些基本概念和內(nèi)容。 與傳統(tǒng)計(jì)算方法不同，本文在有限元計(jì)算模型中，采用兩種不同的加載方式(均勻荷載和非均勻荷載)加載，分別計(jì)算移動(dòng)恒定荷載和移動(dòng)簡(jiǎn)

2、諧荷載作用下土體結(jié)構(gòu)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移值，并分析比較。設(shè)計(jì)并進(jìn)行了車輛地面相互作用實(shí)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析，吻合較好。本文完成的主要工作如下： 1、將交通荷載簡(jiǎn)化為靜載，將所研究問題假設(shè)為平面應(yīng)變問題，利用有限元軟件ANSYS分層建模并模擬計(jì)算，討論應(yīng)力隨輪載的變化規(guī)律，并用MATLAB擬合，給出經(jīng)驗(yàn)方程，對(duì)工程設(shè)計(jì)有一定的參考和應(yīng)用價(jià)值。 2、將交通荷載簡(jiǎn)化為移動(dòng)的恒定荷載和移動(dòng)的簡(jiǎn)諧荷載，利用AN

3、SYS建模并計(jì)算。在不考慮水平力因素的情況下，分別討論兩種荷載模型作用方式下，輪載和車速對(duì)結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變和位移的變化規(guī)律。針對(duì)不同的工況組合(五種車型、七種速度)分別計(jì)算得到結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變和位移的數(shù)值結(jié)果，并分析總結(jié)，給出經(jīng)驗(yàn)方程。 3、考慮水平力因素時(shí)，分析了剎車制動(dòng)和正常行駛兩種情況下車輛與地面相互作用的情形。針對(duì)不同的水平力系數(shù)，分別計(jì)算結(jié)構(gòu)應(yīng)力、應(yīng)變和位移的數(shù)值結(jié)果，并分析總結(jié)其規(guī)律，給出經(jīng)驗(yàn)方程。 4、利用實(shí)驗(yàn)