路面平整度動荷載有限元分析及應用.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟的迅猛增長，我國的公路交通事業(yè)也得到了迅速發(fā)展。為了適應日益提高的車速、不斷增加的交通量和車輛荷載的需求，對公路的設(shè)計理論、破壞機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)量的一個重要指標，不僅影響行駛車輛的安全性和舒適性，且其會引起行駛車輛的振動，進而導致由于車與路面相互作用引起的路面疲勞損傷量的增加。汽車行駛在不平整路面上，車輪將對路面產(chǎn)生附加動荷載，這種動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、得車輪對路面產(chǎn)生的附加動荷載增加，進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荷載及其對道路的損傷機理對提高路面結(jié)構(gòu)的合理設(shè)計及其使用性能具有重要的理論價值和現(xiàn)實意義。
　　 本文在國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，采用四分之一汽車振動模型，并通過有限元法對多層路面體系在動荷載作用下的動力響應問題進行了數(shù)值分析，對由于不平整度引起的路面破壞機理進行了細致的研究。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 （1）在對由于路面不平整引

3、起的動荷載的機理進行研究的基礎(chǔ)上，建立了汽車1/4振動荷載數(shù)學模型，并在對模型進行受力分析的基礎(chǔ)上建立了振動方程，進而求得最大動荷載系數(shù)，并對影響最大動荷載系數(shù)的因素進行了分析。
　　 （2）建立了路面三維有限元模型，通過與實測值進行比較驗證了所建模型的有效性。進而研究了在考慮平整度的前提下，瀝青路面在的不同車速、不同軸重下的動力反應（應力、位移等）。
　　 （3）在對由于不平整度引起的車輛動荷載對路面損傷機理研究的基礎(chǔ)