基于道路振动频率快速检测道面承载能力的研究
发布时间：2021-11-03 11:05
道路在长期的使用过程中,因受到车辆荷载等因素的作用,其结构的力学性能会产生一定程度的下降,保证道路的良好使用性能不仅在于延长其寿命更保证了行车的安全性。因此,对道路进行承载能力监测评估越来越受到有关部门的重视。目前,国内外普遍采用贝克曼梁和落锤式弯沉仪来进行道面承载能力检测。贝克曼梁测得的是路面静态弯沉,不能反映路面结构真实的工作状态,且测试效率低下;落锤式弯沉仪通过重锤冲击来模拟行车单轮荷载,不能够代表真实的行车荷载,且测试过程中需要停车采样,这不仅对于繁忙的公路交通带来很大的经济影响,同时也造成了安全隐患。因此,在不断交的情况下对道面承载能力进行监测评估成为一个研究的新方向。本文在国家超级计算机天津中心（NSCC）的大力支持下,通过有限元仿真和理论分析相结合的方法,提出通过对道路进行动态测试的理论和技术途径来评价道面承载能力的方法。该方法简便快捷,造价低廉,且可以在车辆正常行驶情况下对道路进行评估。具体内容如下:1、综合考虑路面不平度等级、车速和车型的影响建立车-路耦合动力分析模型,模拟得到车辆正常行驶情况下对路面产生的动态随机荷载。2、基于弹性层状理论,应用有限元软件生成了符合实...
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
路面不平整度时域仿真模型
图 2-4 1/4 车辆及路面分析模型量、非悬挂部分质量和轮胎分别进行受zs'-zt')cs(zs'-ztk')s(zs-zt)mtzt"kt(zt-zw) ct(zt'-zw')kt(zt-力分析 b、非悬挂质量受力分析 c、图 2-5 车辆模型受力分析、非悬挂部分质量 mt和轮胎 mw的受力 ( ) 0s s tk z z
a）Winkler 地基 （b）弹性半空间地基 （c）Pastemak 地基图 3-1 弹性地基板地基模型性地基板理论中把面层看做是无限大地基上的弹性薄板，把基层、底一层材质均匀的结构层，这样就使路面结构变为了双层结构，大大简他们之间材料属性的不同，无法细致地讨论除面层外其它各层对路面弹性层状体系按实际路面分层情况考虑到了各结构层参数的不同，且的结合作用。因此，经过认真地分析道路模型理论和根据研究需要，层沥青路面结构计算模型，采用弹性层状体系理论分析路面结构在车态响应问题，如图 3-2 所示。为忽略次要因素的影响，把研究放在关状体系做出以下假设：（1）假设面层、基层和底基层为具有一定厚度同性的弹性体；（2）各个结构层之间完全接触；（3）路基为弹性半空限元软件 ANSYS 建立三维有限元路面结构模型，通过对模型施加车动态响应，分析道路结构层参数对其的影响规律。
【参考文献】：
期刊论文
[1]滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真[J]. 殷珺,陈辛波,吴利鑫,刘怡伶. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]行车荷载作用下路面结构动态响应敏感性分析[J]. 孔伟斌. 北方交通. 2017(03)
[3]基于滤波白噪声的汽车平顺性时域建模和仿真[J]. 赵旗,王维,李杰,张初旭. 科学技术与工程. 2016(27)
[4]水泥混凝土面层结构的振动响应试验研究[J]. 张献民,张存巍,张靖. 公路交通科技. 2016(09)
[5]白噪声路面不平度时域模型的建立与仿真[J]. 李仲兴,黄建宇,刘亚威,江洪. 江苏大学学报(自然科学版). 2016(05)
[6]汽车动载对沥青路面作用深度的影响研究[J]. 张献民,刘小兰. 中外公路. 2016(02)
[7]软弱层对机场道面基频的影响分析[J]. 石兴娜,王亚东. 山西建筑. 2015(04)
[8]移动荷载作用下路面动力响应试验研究[J]. 陈恩利,刘永强,赵进宝. 振动与冲击. 2014(16)
[9]基于MATLAB两自由度1/4车辆悬架模型动态特性分析[J]. 杨鑫. 科技资讯. 2014(24)
[10]半车车辆-道路耦合动力分析模型的研究与应用[J]. 罗红,梁波,吴志华,史石荣. 应用数学和力学. 2014(07)
博士论文
[1]典型沥青路面动力行为及其结构组合优化研究[D]. 肖川.西南交通大学 2014
[2]路面性能评价与分析方法研究[D]. 曾胜.中南大学 2003
硕士论文
[1]车辆正常通行下道路弯沉与承载能力检测新技术研究[D]. 刘小兰.中国民航大学 2016
[2]准池重载铁路黄土路基冲击碾压有效影响深度的研究[D]. 李洁.内蒙古农业大学 2015
[3]沥青路面结构动态模量反演计算与承载力评价研究[D]. 赵凯.长安大学 2015
[4]基于动态弯沉测试的高速公路沥青路面的结构强度评价[D]. 陈智敏.长沙理工大学 2014
[5]新疆地区干线公路路基工作区深度研究[D]. 赵宁.长安大学 2013
[6]移动荷载作用下层状沥青路面结构时程响应分析[D]. 梁洪涛.中南大学 2013
[7]高速公路改扩建旧路检测与评价技术[D]. 褚晨枫.长沙理工大学 2008
本文编号：3473570
【文章来源】：中国民航大学天津市
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
路面不平整度时域仿真模型
图 2-4 1/4 车辆及路面分析模型量、非悬挂部分质量和轮胎分别进行受zs'-zt')cs(zs'-ztk')s(zs-zt)mtzt"kt(zt-zw) ct(zt'-zw')kt(zt-力分析 b、非悬挂质量受力分析 c、图 2-5 车辆模型受力分析、非悬挂部分质量 mt和轮胎 mw的受力 ( ) 0s s tk z z
a）Winkler 地基 （b）弹性半空间地基 （c）Pastemak 地基图 3-1 弹性地基板地基模型性地基板理论中把面层看做是无限大地基上的弹性薄板，把基层、底一层材质均匀的结构层，这样就使路面结构变为了双层结构，大大简他们之间材料属性的不同，无法细致地讨论除面层外其它各层对路面弹性层状体系按实际路面分层情况考虑到了各结构层参数的不同，且的结合作用。因此，经过认真地分析道路模型理论和根据研究需要，层沥青路面结构计算模型，采用弹性层状体系理论分析路面结构在车态响应问题，如图 3-2 所示。为忽略次要因素的影响，把研究放在关状体系做出以下假设：（1）假设面层、基层和底基层为具有一定厚度同性的弹性体；（2）各个结构层之间完全接触；（3）路基为弹性半空限元软件 ANSYS 建立三维有限元路面结构模型，通过对模型施加车动态响应，分析道路结构层参数对其的影响规律。
【参考文献】：
期刊论文
[1]滤波白噪声路面时域模拟方法与悬架性能仿真[J]. 殷珺,陈辛波,吴利鑫,刘怡伶. 同济大学学报(自然科学版). 2017(03)
[2]行车荷载作用下路面结构动态响应敏感性分析[J]. 孔伟斌. 北方交通. 2017(03)
[3]基于滤波白噪声的汽车平顺性时域建模和仿真[J]. 赵旗,王维,李杰,张初旭. 科学技术与工程. 2016(27)
[4]水泥混凝土面层结构的振动响应试验研究[J]. 张献民,张存巍,张靖. 公路交通科技. 2016(09)
[5]白噪声路面不平度时域模型的建立与仿真[J]. 李仲兴,黄建宇,刘亚威,江洪. 江苏大学学报(自然科学版). 2016(05)
[6]汽车动载对沥青路面作用深度的影响研究[J]. 张献民,刘小兰. 中外公路. 2016(02)
[7]软弱层对机场道面基频的影响分析[J]. 石兴娜,王亚东. 山西建筑. 2015(04)
[8]移动荷载作用下路面动力响应试验研究[J]. 陈恩利,刘永强,赵进宝. 振动与冲击. 2014(16)
[9]基于MATLAB两自由度1/4车辆悬架模型动态特性分析[J]. 杨鑫. 科技资讯. 2014(24)
[10]半车车辆-道路耦合动力分析模型的研究与应用[J]. 罗红,梁波,吴志华,史石荣. 应用数学和力学. 2014(07)
博士论文
[1]典型沥青路面动力行为及其结构组合优化研究[D]. 肖川.西南交通大学 2014
[2]路面性能评价与分析方法研究[D]. 曾胜.中南大学 2003
硕士论文
[1]车辆正常通行下道路弯沉与承载能力检测新技术研究[D]. 刘小兰.中国民航大学 2016
[2]准池重载铁路黄土路基冲击碾压有效影响深度的研究[D]. 李洁.内蒙古农业大学 2015
[3]沥青路面结构动态模量反演计算与承载力评价研究[D]. 赵凯.长安大学 2015
[4]基于动态弯沉测试的高速公路沥青路面的结构强度评价[D]. 陈智敏.长沙理工大学 2014
[5]新疆地区干线公路路基工作区深度研究[D]. 赵宁.长安大学 2013
[6]移动荷载作用下层状沥青路面结构时程响应分析[D]. 梁洪涛.中南大学 2013
[7]高速公路改扩建旧路检测与评价技术[D]. 褚晨枫.长沙理工大学 2008
本文编号：3473570
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