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基于刚度不均匀性的重载汽车作用下沥青路面的动力响应
| 论文题名： | 基于刚度不均匀性的重载汽车作用下沥青路面的动力响应 |
| 关键词： | 刚度不均匀性;重载汽车;沥青路面;动力响应 |
| 摘要： | 高速公路上行驶的重载汽车由于超载,轴重越来越大,导致路面的早期破坏严重。路基不均匀刚度会导致车辆在行驶中振动加剧,一定程度上催化加速了路面早期破坏。本文在现场实测的基础上,结合理论分析手段,初步探讨路基刚度不均匀性对重载汽车行驶作用下路面动力响应的影响,以期揭示重载汽车作用下不均匀路基支撑的路面破坏机理。 首先采用FWD现场试验、模量正算、数值模拟、参数分析的方法,从宏观层面研究路基路面复合模量问题,证实了路基路面复合模量不均匀性的存在,且变化程度比较大,讨论了边坡类型、填挖方、路面破坏形式对路基路面复合模量的影响。得到路基路面复合模量值90％以上存在于900~2500MPa的区间内。其次建立了路基弹性模量与路基刚度的转化关系,建立了以路基不均匀刚度作为激励的重载汽车模型与面层-基层-路基模型的动力相互作用模型,确定合理的模态阶数,并验证了程序计算的有效性。最后通过该程序分析了多种形式的路基突变刚度、路基刚度突变距离、路基刚度突变大小对路面动力响应的影响;进而,讨论特定的路基刚度突变和路基刚度连续变化时,不同车型、行车速度、轴重作用下的路面动力响应。得到了路基刚度值从不同值突变至0MPa都会引起路面动位移值增大至少3倍;路基刚度突变距离增大1倍、2倍,路面动位移值增大了28.0%和57.2%;与路基刚度值由40MPa突变至30MPa相比,路基刚度值由40MPa突变至20MPa、由40MPa突变至10MPa,路面动位移值增大了24%和70%,增大趋势越来越快;讨论不同路基刚度渐变时,路基余弦曲面刚度的最小刚度值每减少10MPa,路面动位移最大值增大为原来的1.2倍以上;路面余弦曲面刚度的峰值、谷值相同,周期不同时,路面动位移平均值几乎相同,但是周期为10m的路面动位移最大值是周期为20m的1.2倍左右。 |
| 作者： | 詹苏涛 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 冯德成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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