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基于加权纵断面的路面平整度评价方法研究
| 论文题名： | 基于加权纵断面的路面平整度评价方法研究 |
| 关键词： | 公路工程;路面平整度;加权纵断面法;评价指标 |
| 摘要： | 路面平整度是路面性能评价的重要指标之一。持久良好的路面平整度可以保证车辆高速行车舒适性，减少轮胎动荷载对路面的破坏以及对车辆的冲击。目前断面类和反应类平整度评价方法虽然在一定程度上反映了路面服务性能水平及平整度随时间发展的趋势，但没有保留路面平整度具体变化的细节信息，只是一定长度路段的一个总体概括，存在一定的局限性。基于此考虑，本文采用加权纵断面评价方法(the Weighted Longitudinal Profile[WLP])，对平整度进行更为客观精确的评价。 首先，本文从路面波组成分析技术出发，采用傅里叶逆变换法构建路面平整度的时域激励模型，有效的避免了实际测量路面平整度的复杂工序，为汽车行驶平顺性仿真以及路面平整度的评价提供基础性的数据。 然后，运用车辆系统动力学软件CarSim/TruckSim进行汽车行驶平顺性仿真，并分析不同工况下行驶平顺性的变化趋势。仿真结果表明，路面等级、车速和车辆类型是影响车-路相互作用的重要因素，汽车行驶平顺性随路面等级的降低而不断变差，随车速增加而不断降低。不同因素对车身总加权加速度均方根aw影响的重要程度由大到小依次为:路面等级→车速→车型。 其次，推导加权纵断面平整度评价指标—加权纵断面标准差σw和极差△w的计算公式，在对德国平整度各项指标标准研究的基础上，确定了适用于我国路面设计、施工以及养护维修各阶段加权纵断面标准差σw和极差△w的建议容许值。运用该指标对各级标准路面平整度做出定量评价，并与CarSim/TruckSim软件仿真结果aw相比较，验证了所建立的平整度评价指标的正确性。 最后，依托实际工程项目，运用加权纵断面评价方法(WLP)对实测路面平整度进行分析与评价，评价结果与已有路面行驶质量指数RQI的评价相一致，适应我国现有路面养护体系。此外，加权纵断面评价方法的双指标控制方式能够区分平整度的不同表现形式，可以更准确的定位路面平整度出现不良状态的区域位置，进而较快捷的决定路面平整度养护时机，为道路管理部门在进行路面养护管理决策时提供更加可靠、稳定的评价标准。 本文对目前路面平整度评价指标存在的一些问题进行了改进，提出的加权纵断面平整度评价方法更为合理。加权纵断面标准差σw和极差△w的计算不受测试路段长度、样本数量以及车辆行驶速度的影响，且推导过程考虑了人和车辆的振动特性，有效的弥补了我国现有路面平整度评价指标的不足，具有一定的实际意义和理论价值。 |
| 作者： | 马蓉蓉 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 陈先华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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