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长大纵坡路段重型车辆荷载特性研究
| 论文题名： | 长大纵坡路段重型车辆荷载特性研究 |
| 关键词： | 长大纵坡路段;重型车辆;沥青路面破坏;动力学模型;荷载特性;速度特性 |
| 摘要： | 随着高速公路建设重心向山岭重丘区转移,高速公路建设中出现了大量的长大纵坡路段。通过对已建高速公路沥青路面破坏情况的调查发现,长大纵坡路段的早期破坏现象较为严重,主要表现为车辙和滑移。长大纵坡路段的早期破坏与其力学特性直接相关,长大纵坡路段沥青路面除承受车辆的垂向荷载外,还要承受较平坡路段大很多的纵向水平荷载。另外,行驶在长大纵坡路上的车辆会有一定程度减速,尤其是重型车辆减速较为严重,使车辆对长大纵坡沥青路面的作用时间增长,增加该路段沥青路面破坏的几率。本文主要从长大纵坡路段车辆的速度特性和荷载特性两个方面进行研究。 首先,利用汽车动力学理论和多体系统动力学原理,结合发动机的外特性和车辆换档行为,利用多体动力学仿真软件ADAMS建立了适合于长大纵坡路段荷载特点的1+2型和1+2+5型重型车辆动力学模型。 其次,应用本文建立的1+2型和1+2+5型重型车辆动力学模型对长大纵坡路段的车辆速度特性进行研究。以东风EQ1108G载货汽车和东风EQ4163W牵引车+东风EQ9280P半挂车组成的汽车列车为例,阐明了坡度和坡长、轴重、入坡速度、道路等级对车辆速度特性的影响。在分析爬坡速度影响规律基础上,提出了坡度和坡长设计控制指标,给出了合理坡度与坡长之间的函数模型,供山区公路路线设计参考。 最后,基于1+2型和1+2+5型重型车辆动力学模型对长大纵坡路段的车辆荷载特性进行研究。以东风EQ1108G载货汽车和东风EQ4163W牵引车+东风EQ9280P半挂车组成的汽车列车为例,探究了车辆各桥的垂向动载系数和水平荷载系数随坡度和坡长、轴重、入坡速度、道路等级等因素的变化规律。提出的入坡时水平荷载系数预测模型和平衡时水平荷载系数预测模型可以为长大纵坡路段路面设计提供理论依据。 |
| 作者： | 刘学 |
| 专业： | 工程机械 |
| 导师： | 董忠红 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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