基于路面平整度時(shí)域模型的瀝青路面車(chē)轍計(jì)算方法研究.pdf

1、瀝青路而作為我國(guó)高等級(jí)路面的主要結(jié)構(gòu)形式，隨著交通量和軸載的不斷增加，交通渠化程度的提高，車(chē)轍問(wèn)題日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為瀝青路面早期破壞主要的一種病害形式。車(chē)轍的產(chǎn)生會(huì)嚴(yán)重影響行車(chē)舒適性和安全性，并降低了道路的使用壽命。如何準(zhǔn)確地對(duì)現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行車(chē)轍預(yù)估和計(jì)算具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以國(guó)家自然基金項(xiàng)目“基于行車(chē)動(dòng)力作用的瀝青路面車(chē)轍計(jì)算與預(yù)估方法研究”為依托，主要研究?jī)?nèi)容包括：瀝青路面車(chē)轍產(chǎn)生的機(jī)理及各影響因素對(duì)車(chē)轍產(chǎn)生趨勢(shì)

2、的影響：路面平整度與車(chē)轍的相互關(guān)系；路面不平度仿真方法的研究；各等級(jí)路面動(dòng)荷載模型的研究；有限元車(chē)轍計(jì)算的實(shí)現(xiàn)。 在充分借鑒現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，指出行車(chē)動(dòng)荷載作用和瀝青混合料的粘彈塑性力學(xué)特性是車(chē)轍產(chǎn)生的主要原因。而路面平整度是車(chē)輛振動(dòng)的主要原因之一，直接影響行車(chē)動(dòng)荷載的大小，從而影響瀝青路面車(chē)轍的產(chǎn)生。通過(guò)對(duì)重慶地區(qū)高等級(jí)瀝青路面的平整度測(cè)試，建立路面平整度的頻域模型和時(shí)域模型。通過(guò)理論公式推導(dǎo)，得出了基于國(guó)際平整度指數(shù)IR

3、I的路面不平度仿真方法，并對(duì)實(shí)測(cè)路而進(jìn)行不平度仿真，得到實(shí)際路面的不平度。通過(guò)CAE仿真軟件ADAMS建立整車(chē)模型進(jìn)行車(chē)路耦合作用，計(jì)算得到車(chē)輛行駛在路面上產(chǎn)生的隨機(jī)動(dòng)荷載離散值，在此基礎(chǔ)上，充分考慮路面的實(shí)際受力和車(chē)輛的間歇時(shí)間影響，建立不同等級(jí)路面的典型動(dòng)荷載模型。結(jié)合動(dòng)力有限元理論和瀝青混合料的粘彈性理論，運(yùn)用大型有限元軟件ANSYS，建立路面結(jié)構(gòu)的二維有限元模型，考慮材料的非線性和動(dòng)荷載模型，對(duì)邯長(zhǎng)高速公路試驗(yàn)路段的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行