水泥混凝土路面上重載車輛的動(dòng)荷載分析.pdf

1、水泥混凝土路面由于其剛度大、荷載擴(kuò)散能力強(qiáng)、抗彎拉及抗磨耗能力強(qiáng)、穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性，被廣泛應(yīng)用于承載能力要求較高的公路中。然而，隨著道路上重載車輛的比重逐年加大，且重載車輛的載重量及單軸荷載也不斷提高，水泥混凝土路面產(chǎn)生早期損壞和后期破壞的現(xiàn)象越來(lái)越普遍。重載車輛行駛動(dòng)荷載對(duì)水泥混凝土路面產(chǎn)生的影響較車輛靜荷載不同，破壞作用更大，但以往對(duì)水泥混凝土路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與荷載研究多是基于車輛靜荷載進(jìn)行，這并不能完全闡明重載車輛的實(shí)際行駛荷載對(duì)

2、水泥混凝土路面的影響和作用規(guī)律。因此，對(duì)水泥混凝土路面上重載車輛動(dòng)荷載的研究分析，顯得尤為重要。
　　本文首先在闡述了水泥混凝土路面的常見(jiàn)病害形式及重載車輛動(dòng)荷載對(duì)水泥路面的破壞機(jī)理的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)重載車輛-水泥路面耦合系統(tǒng)進(jìn)行荷載受力分析，探討了不同種類動(dòng)荷載的作用形式，并確定了本文動(dòng)荷載評(píng)價(jià)指標(biāo)，基于某款典型三軸重載車輛建立其整車動(dòng)力學(xué)振動(dòng)系統(tǒng)模型，推導(dǎo)出輪胎動(dòng)荷載、動(dòng)荷載系數(shù)和動(dòng)荷載方差表達(dá)式，選取了Fiala輪胎模型作為重

3、載車輛動(dòng)荷載分析的輪胎動(dòng)力學(xué)理論模型，利用虛擬樣機(jī)仿真軟件ADAMS/Car創(chuàng)建了三軸重載車輛模型和水泥混凝土3D等效容積路面模型，通過(guò)動(dòng)荷載仿真得出了重載車輛通過(guò)單水泥路面接縫時(shí)的輪胎動(dòng)荷載變化曲線，據(jù)此解釋了輪胎與路面板間的動(dòng)態(tài)作用力對(duì)二者的影響，并分析了三軸重載車在不同車速、不同載質(zhì)量和不同輪胎壓力下的動(dòng)荷載變化曲線，將仿真結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算、統(tǒng)計(jì)，并以圖表形式給出，針對(duì)動(dòng)荷載曲線圖和數(shù)據(jù)圖表，利用沖擊荷載最大值Fm和動(dòng)荷載系數(shù)DL

4、C對(duì)動(dòng)荷載進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出了行駛車速、載重量和輪胎壓力對(duì)水泥混凝土路面上重載車輛動(dòng)荷載的影響規(guī)律。
　　通過(guò)本文的研究分析，實(shí)現(xiàn)了水泥混凝土路面上重載車輛動(dòng)荷載的初步分析，建立了重載車輛整車模型和水泥混凝土路面3D等效容積模型，確定了接縫沖擊荷載最大值和動(dòng)荷載系數(shù)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析了重載車輛經(jīng)過(guò)水泥路面接縫時(shí)以及在不同行使車速、載重量和胎壓工況下動(dòng)荷載的變化規(guī)律，為后續(xù)水泥混凝土路面的動(dòng)荷載研究或路面設(shè)計(jì)提供了一定的理論基礎(chǔ)和參考價(jià)值