路面平整度動(dòng)荷載有限元分析及應(yīng)用.pdf

1、隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛增長(zhǎng)，我國(guó)的公路交通事業(yè)也得到了迅速發(fā)展。為了適應(yīng)日益提高的車(chē)速、不斷增加的交通量和車(chē)輛荷載的需求，對(duì)公路的設(shè)計(jì)理論、破壞機(jī)理研究等均提出了更高的要求。路面不平整度作為衡量路面質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)，不僅影響行駛車(chē)輛的安全性和舒適性，且其會(huì)引起行駛車(chē)輛的振動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致由于車(chē)與路面相互作用引起的路面疲勞損傷量的增加。汽車(chē)行駛在不平整路面上，車(chē)輪將對(duì)路面產(chǎn)生附加動(dòng)荷載，這種動(dòng)荷載將加速路面平整度的衰減，而路面平整度的惡化又將使

2、得車(chē)輪對(duì)路面產(chǎn)生的附加動(dòng)荷載增加，進(jìn)而引起更大路面損壞的產(chǎn)生。因此，研究路面不平整度引起的動(dòng)荷載及其對(duì)道路的損傷機(jī)理對(duì)提高路面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計(jì)及其使用性能具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　 本文在國(guó)內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，采用四分之一汽車(chē)振動(dòng)模型，并通過(guò)有限元法對(duì)多層路面體系在動(dòng)荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值分析，對(duì)由于不平整度引起的路面破壞機(jī)理進(jìn)行了細(xì)致的研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 （1）在對(duì)由于路面不平整引

3、起的動(dòng)荷載的機(jī)理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上，建立了汽車(chē)1/4振動(dòng)荷載數(shù)學(xué)模型，并在對(duì)模型進(jìn)行受力分析的基礎(chǔ)上建立了振動(dòng)方程，進(jìn)而求得最大動(dòng)荷載系數(shù)，并對(duì)影響最大動(dòng)荷載系數(shù)的因素進(jìn)行了分析。
　　 （2）建立了路面三維有限元模型，通過(guò)與實(shí)測(cè)值進(jìn)行比較驗(yàn)證了所建模型的有效性。進(jìn)而研究了在考慮平整度的前提下，瀝青路面在的不同車(chē)速、不同軸重下的動(dòng)力反應(yīng)（應(yīng)力、位移等）。
　　 （3）在對(duì)由于不平整度引起的車(chē)輛動(dòng)荷載對(duì)路面損傷機(jī)理研究的基礎(chǔ)