【硕士】基于路面平整度时域模型的沥青路面车辙计算方法研究【2008】

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内容简介

　　学科专业：道路与铁道工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：重庆交通大学　　学位年度： 2008年　　沥青路而作为我国高等级路面的主要结构形式，随着交通量和轴载的不断增加，交通渠化程度的提高，车辙问题日益严重，已经成为沥青路面早期破坏主要的一种病害形式。车辙的产生会严重影响行车舒适性和安全性，并降低了道路的使用寿命。如何准确地对现有路面结构进行车辙预估和计算具有十分重要的现实意义。　　本文以国家自然基金项目“基于行车动力作用的沥青路面车辙计算与预估方法研究”为依托，主要研究内容包括：沥青路面车辙产生的机理及各影响因素对车辙产生趋势的影响：路面平整度与车辙的相互关系；路面不平度仿真方法的研究；各等级路面动荷载模型的研究；有限元车辙计算的实现。　　在充分借鉴现有研究成果的基础上，指出行车动荷载作用和沥青混合料的粘弹塑性力学特性是车辙产生的主要原因。而路面平整度是车辆振动的主要原因之一，直接影响行车动荷载的大小，从而影响沥青路面车辙的产生。通过对重庆地区高等级沥青路面的平整度测试，建立路面平整度的频域模型和时域模型。通过理论公式推导，得出了基于国际平整度指数IRI的路面不平度仿真方法，并对实测路而进行不平度仿真，得到实际路面的不平度。通过CAE仿真软件ADAMS建立整车模型进行车路耦合作用，计算得到车辆行驶在路面上产生的随机动荷载离散值，在此基础上，充分考虑路面的实际受力和车辆的间歇时间影响，建立不同等级路面的典型动荷载模型。结合动力有限元理论和沥青混合料的粘弹性理论，运用大型有限元软件ANSYS，建立路面结构的二维有限元模型，考虑材料的非线性和动荷载模型，对邯长高速公路试验路段的路面结构进行车辙的有限元计算，并与实测结果比较表明：通过建立路面时域模型，考虑车-路耦合作用计算得到荷载模型，进行车辙有限元计算方法合理可行。　　

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