基于道路振動頻率快速檢測道面承載能力的研究
發(fā)布時間：2021-11-03 11:05
道路在長期的使用過程中,因受到車輛荷載等因素的作用,其結構的力學性能會產生一定程度的下降,保證道路的良好使用性能不僅在于延長其壽命更保證了行車的安全性。因此,對道路進行承載能力監(jiān)測評估越來越受到有關部門的重視。目前,國內外普遍采用貝克曼梁和落錘式彎沉儀來進行道面承載能力檢測。貝克曼梁測得的是路面靜態(tài)彎沉,不能反映路面結構真實的工作狀態(tài),且測試效率低下;落錘式彎沉儀通過重錘沖擊來模擬行車單輪荷載,不能夠代表真實的行車荷載,且測試過程中需要停車采樣,這不僅對于繁忙的公路交通帶來很大的經濟影響,同時也造成了安全隱患。因此,在不斷交的情況下對道面承載能力進行監(jiān)測評估成為一個研究的新方向。本文在國家超級計算機天津中心（NSCC）的大力支持下,通過有限元仿真和理論分析相結合的方法,提出通過對道路進行動態(tài)測試的理論和技術途徑來評價道面承載能力的方法。該方法簡便快捷,造價低廉,且可以在車輛正常行駛情況下對道路進行評估。具體內容如下:1、綜合考慮路面不平度等級、車速和車型的影響建立車-路耦合動力分析模型,模擬得到車輛正常行駛情況下對路面產生的動態(tài)隨機荷載。2、基于彈性層狀理論,應用有限元軟件生成了符合實...
【文章來源】：中國民航大學天津市
【文章頁數(shù)】：96 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
路面不平整度時域仿真模型
圖 2-4 1/4 車輛及路面分析模型量、非懸掛部分質量和輪胎分別進行受zs'-zt')cs(zs'-ztk')s(zs-zt)mtzt"kt(zt-zw) ct(zt'-zw')kt(zt-力分析 b、非懸掛質量受力分析 c、圖 2-5 車輛模型受力分析、非懸掛部分質量 mt和輪胎 mw的受力 ( ) 0s s tk z z
a）Winkler 地基 （b）彈性半空間地基 （c）Pastemak 地基圖 3-1 彈性地基板地基模型性地基板理論中把面層看做是無限大地基上的彈性薄板，把基層、底一層材質均勻的結構層，這樣就使路面結構變?yōu)榱穗p層結構，大大簡他們之間材料屬性的不同，無法細致地討論除面層外其它各層對路面彈性層狀體系按實際路面分層情況考慮到了各結構層參數(shù)的不同，且的結合作用。因此，經過認真地分析道路模型理論和根據(jù)研究需要，層瀝青路面結構計算模型，采用彈性層狀體系理論分析路面結構在車態(tài)響應問題，如圖 3-2 所示。為忽略次要因素的影響，把研究放在關狀體系做出以下假設：（1）假設面層、基層和底基層為具有一定厚度同性的彈性體；（2）各個結構層之間完全接觸；（3）路基為彈性半空限元軟件 ANSYS 建立三維有限元路面結構模型，通過對模型施加車動態(tài)響應，分析道路結構層參數(shù)對其的影響規(guī)律。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]濾波白噪聲路面時域模擬方法與懸架性能仿真[J]. 殷珺,陳辛波,吳利鑫,劉怡伶. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(03)
[2]行車荷載作用下路面結構動態(tài)響應敏感性分析[J]. 孔偉斌. 北方交通. 2017(03)
[3]基于濾波白噪聲的汽車平順性時域建模和仿真[J]. 趙旗,王維,李杰,張初旭. 科學技術與工程. 2016(27)
[4]水泥混凝土面層結構的振動響應試驗研究[J]. 張獻民,張存巍,張靖. 公路交通科技. 2016(09)
[5]白噪聲路面不平度時域模型的建立與仿真[J]. 李仲興,黃建宇,劉亞威,江洪. 江蘇大學學報(自然科學版). 2016(05)
[6]汽車動載對瀝青路面作用深度的影響研究[J]. 張獻民,劉小蘭. 中外公路. 2016(02)
[7]軟弱層對機場道面基頻的影響分析[J]. 石興娜,王亞東. 山西建筑. 2015(04)
[8]移動荷載作用下路面動力響應試驗研究[J]. 陳恩利,劉永強,趙進寶. 振動與沖擊. 2014(16)
[9]基于MATLAB兩自由度1/4車輛懸架模型動態(tài)特性分析[J]. 楊鑫. 科技資訊. 2014(24)
[10]半車車輛-道路耦合動力分析模型的研究與應用[J]. 羅紅,梁波,吳志華,史石榮. 應用數(shù)學和力學. 2014(07)
博士論文
[1]典型瀝青路面動力行為及其結構組合優(yōu)化研究[D]. 肖川.西南交通大學 2014
[2]路面性能評價與分析方法研究[D]. 曾勝.中南大學 2003
碩士論文
[1]車輛正常通行下道路彎沉與承載能力檢測新技術研究[D]. 劉小蘭.中國民航大學 2016
[2]準池重載鐵路黃土路基沖擊碾壓有效影響深度的研究[D]. 李潔.內蒙古農業(yè)大學 2015
[3]瀝青路面結構動態(tài)模量反演計算與承載力評價研究[D]. 趙凱.長安大學 2015
[4]基于動態(tài)彎沉測試的高速公路瀝青路面的結構強度評價[D]. 陳智敏.長沙理工大學 2014
[5]新疆地區(qū)干線公路路基工作區(qū)深度研究[D]. 趙寧.長安大學 2013
[6]移動荷載作用下層狀瀝青路面結構時程響應分析[D]. 梁洪濤.中南大學 2013
[7]高速公路改擴建舊路檢測與評價技術[D]. 褚晨楓.長沙理工大學 2008
本文編號：3473570
【文章來源】：中國民航大學天津市
【文章頁數(shù)】：96 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
路面不平整度時域仿真模型
圖 2-4 1/4 車輛及路面分析模型量、非懸掛部分質量和輪胎分別進行受zs'-zt')cs(zs'-ztk')s(zs-zt)mtzt"kt(zt-zw) ct(zt'-zw')kt(zt-力分析 b、非懸掛質量受力分析 c、圖 2-5 車輛模型受力分析、非懸掛部分質量 mt和輪胎 mw的受力 ( ) 0s s tk z z
a）Winkler 地基 （b）彈性半空間地基 （c）Pastemak 地基圖 3-1 彈性地基板地基模型性地基板理論中把面層看做是無限大地基上的彈性薄板，把基層、底一層材質均勻的結構層，這樣就使路面結構變?yōu)榱穗p層結構，大大簡他們之間材料屬性的不同，無法細致地討論除面層外其它各層對路面彈性層狀體系按實際路面分層情況考慮到了各結構層參數(shù)的不同，且的結合作用。因此，經過認真地分析道路模型理論和根據(jù)研究需要，層瀝青路面結構計算模型，采用彈性層狀體系理論分析路面結構在車態(tài)響應問題，如圖 3-2 所示。為忽略次要因素的影響，把研究放在關狀體系做出以下假設：（1）假設面層、基層和底基層為具有一定厚度同性的彈性體；（2）各個結構層之間完全接觸；（3）路基為彈性半空限元軟件 ANSYS 建立三維有限元路面結構模型，通過對模型施加車動態(tài)響應，分析道路結構層參數(shù)對其的影響規(guī)律。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]濾波白噪聲路面時域模擬方法與懸架性能仿真[J]. 殷珺,陳辛波,吳利鑫,劉怡伶. 同濟大學學報(自然科學版). 2017(03)
[2]行車荷載作用下路面結構動態(tài)響應敏感性分析[J]. 孔偉斌. 北方交通. 2017(03)
[3]基于濾波白噪聲的汽車平順性時域建模和仿真[J]. 趙旗,王維,李杰,張初旭. 科學技術與工程. 2016(27)
[4]水泥混凝土面層結構的振動響應試驗研究[J]. 張獻民,張存巍,張靖. 公路交通科技. 2016(09)
[5]白噪聲路面不平度時域模型的建立與仿真[J]. 李仲興,黃建宇,劉亞威,江洪. 江蘇大學學報(自然科學版). 2016(05)
[6]汽車動載對瀝青路面作用深度的影響研究[J]. 張獻民,劉小蘭. 中外公路. 2016(02)
[7]軟弱層對機場道面基頻的影響分析[J]. 石興娜,王亞東. 山西建筑. 2015(04)
[8]移動荷載作用下路面動力響應試驗研究[J]. 陳恩利,劉永強,趙進寶. 振動與沖擊. 2014(16)
[9]基于MATLAB兩自由度1/4車輛懸架模型動態(tài)特性分析[J]. 楊鑫. 科技資訊. 2014(24)
[10]半車車輛-道路耦合動力分析模型的研究與應用[J]. 羅紅,梁波,吳志華,史石榮. 應用數(shù)學和力學. 2014(07)
博士論文
[1]典型瀝青路面動力行為及其結構組合優(yōu)化研究[D]. 肖川.西南交通大學 2014
[2]路面性能評價與分析方法研究[D]. 曾勝.中南大學 2003
碩士論文
[1]車輛正常通行下道路彎沉與承載能力檢測新技術研究[D]. 劉小蘭.中國民航大學 2016
[2]準池重載鐵路黃土路基沖擊碾壓有效影響深度的研究[D]. 李潔.內蒙古農業(yè)大學 2015
[3]瀝青路面結構動態(tài)模量反演計算與承載力評價研究[D]. 趙凱.長安大學 2015
[4]基于動態(tài)彎沉測試的高速公路瀝青路面的結構強度評價[D]. 陳智敏.長沙理工大學 2014
[5]新疆地區(qū)干線公路路基工作區(qū)深度研究[D]. 趙寧.長安大學 2013
[6]移動荷載作用下層狀瀝青路面結構時程響應分析[D]. 梁洪濤.中南大學 2013
[7]高速公路改擴建舊路檢測與評價技術[D]. 褚晨楓.長沙理工大學 2008
本文編號：3473570
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