破損水泥混凝土路面重載車輛的動荷載分析.pdf

1、車輛在行駛過程中遇到不平路面會產生振動，導致車輪對路面產生附加動荷載，這種動荷載是不斷變化的荷載，不等同于靜載，會加速路面的破壞，而路面不平整度變大又會使車輪對路面產生的動荷載增加，這種耦合作用會對路面的使用性能和壽命產生很大影響。然而，隨著高速公路交通網的逐漸致密化、重載車輛的逐漸增加，水泥混凝土路面的破壞速度也越來越嚴重，產生了錯臺、凹坑等破壞類型，使得水泥混凝土路面的實際使用壽命遠遠低于設計壽命。另外，當動荷載過大時，會影響車輛行

2、車安全性和操縱穩(wěn)定性。因此將車輛與路面二者結合起來研究分析車輛動荷載對路面的影響已成為目前車輛動力學和道路方面研究的熱點問題之一。
　　基于車輛和路面這種耦合關系，以福田歐馬可S5雙軸重載車輛為研究對象，對雙軸重載車輛在破損水泥混凝土路面上的動荷載變化規(guī)律進行了分析研究，其主要研究成果及結論概括如下:
　　(1)在結合考慮水泥混凝土路面主要破損形式的基礎上，分析了水泥混凝土路面破壞原因及危害，確定了錯臺和凹坑病害為影響重載車

3、輛動荷載的主要因素。
　　(2)根據(jù)路面不平度概念，分析了影響車輛振動的原因以及不平路面與車輛動荷載的關系，確定了四自由度理論振動模型，推導出由不同路面激勵所產生的動荷載表達式，提出了以車輛動荷載系數(shù)作為動荷載的評價指標。
　　(3)根據(jù)多體動力學理論建立了重載車輛動力學仿真模型，針對錯臺和凹坑病害建立了相應的路面模型，通過編制仿真驅動文件實現(xiàn)車-路耦合仿真。
　　(4)分析了不同錯臺高度、不同凹坑深度、不同速度、不同

4、載重工況下的車輛動荷載變化曲線，得出結論如下:錯臺病害對車輛動荷載影響顯著，在相同錯臺高度下前輪的動荷載比后輪大;凹坑病害相對錯臺病害對車輛動荷載影響作用較小，凹坑病害易使車輪跳離地面，影響行車安全性;車速越高，車輛在破損路面上的動荷載越大，當路面破損十分嚴重時，影響車輛動荷載大小的主要因素是路面不平度，車速成為一個次要因素，而在較為平整路面上，車速對車輛動荷載影響很大;載重對車輛動荷載有明顯影響，載重越大，車輛動荷載越大，但車輛動荷載