旧水泥混凝土路面板固有频率及其在共振碎石化技术中的应用研究

发布时间：2017-10-15 14:39

  本文关键词：旧水泥混凝土路面板固有频率及其在共振碎石化技术中的应用研究

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【摘要】：共振碎石化技术作为旧水泥混凝土路面养护改建的一种方法正得到越来越多的运用,该技术通过共振破碎机按照一定的施工工艺参数对路面板进行破碎。当振动锤头的激励频率接近路面板的固有频率时便产生共振,而现阶段对于锤头激励频率这一参数的选取无相关规定。为了达到最佳的破碎效果,有必要在施工前计算出路面板的固有频率,本文针对路面板的固有频率进行了研究,从而为激励频率的选取提供理论依据,以便更好地指导共振碎石化技术的实施。在简要分析共振碎石化技术破碎旧水泥混凝土路面过程的基础上,将路面板简化为单自由度系统,对于其在振动锤头激励作用下的位移响应进行了求解,通过分析指出了路面板产生共振需要满足的理论条件。通过建立温克勒地基上弹性薄板自由振动的微分方程,并结合我国水泥混凝土路面的实际情况,对于温克勒地基上的四边简支矩形板、四边自由矩形板、对边简支对边固定矩形板、对边简支对边自由矩形板、对边简支一边固定一边自由矩形板共五种不同边界条件下路面板模型的振动方程进行求解,得到了相应的振动频率方程。通过确定合理的计算参数,求解得到了上述五种不同边界条件下路面板的固有频率数值,并对影响固有频率的因素进行了分析,进而提出了旧水泥混凝土路面共振碎石化技术施工参数选取的一些建议。依托两处试验路段共振碎石化技术破碎旧水泥混凝土路面实体工程的实施,通过对旧路进行测试以获取计算固有频率的相关参数,并根据实测参数计算得到了旧路面板的固有频率,在拟定的施工参数条件下对旧路面板进行了破碎,最后根据破碎效果证明了关于旧路面板固有频率计算的正确性。
【关键词】：旧水泥混凝土路面 共振碎石化技术 弹性地基板 固有频率 频率方程 施工参数
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.216
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题的研究背景及意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-16
• 1.2.1 共振碎石化技术研究现状11-13
• 1.2.2 共振破碎机研究现状13-14
• 1.2.3 弹性地基板研究现状14-15
• 1.2.4 研究现状总结15-16
• 1.3 主要研究内容16-18
• 第二章 共振碎石化过程的理论分析18-29
• 2.1 共振碎石化基本原理18-22
• 2.1.1 共振破碎机基本构造与性能参数18-20
• 2.1.2 共振破碎机碎石化过程与基本原理20-22
• 2.2 基于振动理论的共振碎石化过程分析22-28
• 2.2.1 路面板在振动锤头作用下的受迫振动22-25
• 2.2.2 共振的产生25-27
• 2.2.3 碎石化层的形成27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第三章 弹性地基薄板的振动频率方程29-50
• 3.1 水泥混凝土路面结构的模型化29-35
• 3.1.1 弹性地基薄板假设29-31
• 3.1.2 水泥混凝土路面板的边界条件31-32
• 3.1.3 水泥混凝土路面模型的选取32-35
• 3.2 弹性地基板自由振动微分方程35-37
• 3.2.1 动荷载作用下弹性地基板振动微分方程35-37
• 3.2.2 水泥混凝土路面板自由振动微分方程37
• 3.3 四边简支矩形板的振动频率方程37-40
• 3.4 四边自由矩形板的振动频率方程40-45
• 3.4.1 四边自由矩形板的边界条件40-42
• 3.4.2 伽辽金法求解四边自由矩形板的振动频率方程42-45
• 3.5 具有一对边简支的矩形板的振动频率方程45-49
• 3.5.1 振型函数的选取45-47
• 3.5.2 一对边简支一对边固定矩形板的振动频率方程47-48
• 3.5.3 一对边简支一对边自由矩形板的振动频率方程48
• 3.5.4 一对边简支一边固定一边自由矩形板的振动频率方程48-49
• 3.6 本章小结49-50
• 第四章 水泥混凝土路面板固有频率计算与分析50-70
• 4.1 地基参数的确定50-57
• 4.1.1 E地基与K地基间地基参数的换算原则50-53
• 4.1.2 两种地基参数间的换算关系53-55
• 4.1.3 地基参数的取值55-57
• 4.2 路面板参数的确定57-58
• 4.3 水泥混凝土路面板固有频率的计算与分析58-68
• 4.3.1 固有频率的计算与分析59-62
• 4.3.2 路面板固有频率单因素影响分析62-66
• 4.3.3 对共振破碎施工参数选取的建议66-68
• 4.4 本章小结68-70
• 第五章 试验路实体工程验证70-85
• 5.1 试验路依托工程概况70-72
• 5.1.1 铜川市G210国道试验段概况70-71
• 5.1.2 富平县X314县道试验段概况71-72
• 5.2 旧路面板固有频率的确定72-77
• 5.2.1 路面板厚度和弹性模量的获取72-74
• 5.2.2 地基反应模量的获取74-75
• 5.2.3 其他参数的获取75
• 5.2.4 试验段旧路面板固有频率的确定75-77
• 5.3 共振碎石化施工77-80
• 5.3.1 G210国道试验段共振碎石化施工78-79
• 5.3.2 X314县道试验段共振碎石化施工79-80
• 5.4 共振碎石化破碎效果80-84
• 5.4.1 破碎效果检验与评价方法80-81
• 5.4.2 G210国道试验段破碎效果81-83
• 5.4.3 X314县道试验段破碎效果83-84
• 5.5 本章小结84-85
• 主要结论与进一步研究建议85-87
• 主要结论85-86
• 进一步研究建议86-87
• 参考文献87-91
• 攻读学位期间取得的研究成果91-92
• 参与的科研课题91
• 论文发表情况91-92
• 致谢92

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本文编号：1037686