重型車輛與剛性路面結(jié)構(gòu)的動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)范由于對車輛荷載采用過于簡化的假設(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力荷載開始,對重型車輛與剛性路面結(jié)構(gòu)的動力相互作用進(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,對路面不平整引起的車輛動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車輛動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,分別得到了移動荷載作用下粘彈性Vlasov路基上剛性路面板動撓度的精確解和剛性路面板動力反應(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的問題

3、,并采用Newmark-β法求解,得到了(?)剛性路面板的動撓度、動應(yīng)變等動力反應(yīng)量值。4、 利用美國明尼蘇達(dá)州Mn/ROAD試驗(yàn)設(shè)施進(jìn)行了剛性路面動力反應(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應(yīng)變特征、縮縫傳力桿動應(yīng)變特征和路基頂面