混凝土路面動力響應(yīng)計算分析與試驗驗證.pdf

1、本文分析比較現(xiàn)有的混凝土板模型，建立了兩種混凝土板模型——理論模型和有限元模型。與由落錘式彎沉儀（簡稱 FWD）測試值轉(zhuǎn)化的貝克曼梁（簡稱 BB）彎沉實測值比較，兩種模型的計算結(jié)果與實測值比較吻合，誤差在工程可接受的范圍之內(nèi)。理論模型的誤差在0.3％~1.2%之間，有限元模型的誤差在1.8%~4.8%之間。
　　理論模型基于經(jīng)典的W inkler地基板模型建立的靜力模型，是BB測試時汽車在爬行速度下通過路面情形的模擬。該模型主要有

2、：汽車荷載簡化為雙圓形的均布荷載，地基與混凝土板之間作用力為線性的彈簧力，勁度系數(shù)為彈簧地基系數(shù)，混凝土板簡化為四邊自由矩形薄板。經(jīng)過理論推導(dǎo)，可以得出混凝土板受力的偏微分方程。該微分方程可以用伽遼金（Galerkin）法進行求解，確定了能夠滿足位移邊界和應(yīng)力邊界全部條件的位移函數(shù)，建立了一個混凝土板彎沉的理論公式。為確定該公式中的系數(shù)，用MATLAB編制了程序，計算可以得出理論模型的結(jié)果。
　　有限元模型同理論模型一樣，也是基于

3、W inkler地基板模型的靜力模型。二者主要的不同點在于對混凝土板的處理上：理論模型假設(shè)其為薄板，有限元模型則用離散的網(wǎng)格單元來表示。另外，文中采用有限元模型研究了在不同參數(shù)下板的彎沉變化規(guī)律。結(jié)果表明，荷載增加，板的彎沉也增加；彈性模量增大，板的彎沉在減??；泊松比增大，板的彎沉有緩慢增大的趨勢；彈簧地基系數(shù)增大，板的彎沉在減小。
　　最后，建立了混凝土路面溫度模型，模擬了溫度場下混凝土路面應(yīng)力狀態(tài)。研究得出，溫度場作用下混凝土