基于路面平整度時(shí)域模型的瀝青路面車轍計(jì)算方法研究.pdf

1、瀝青路而作為我國高等級路面的主要結(jié)構(gòu)形式，隨著交通量和軸載的不斷增加，交通渠化程度的提高，車轍問題日益嚴(yán)重，已經(jīng)成為瀝青路面早期破壞主要的一種病害形式。車轍的產(chǎn)生會嚴(yán)重影響行車舒適性和安全性，并降低了道路的使用壽命。如何準(zhǔn)確地對現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行車轍預(yù)估和計(jì)算具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文以國家自然基金項(xiàng)目“基于行車動力作用的瀝青路面車轍計(jì)算與預(yù)估方法研究”為依托，主要研究內(nèi)容包括：瀝青路面車轍產(chǎn)生的機(jī)理及各影響因素對車轍產(chǎn)生趨勢

2、的影響：路面平整度與車轍的相互關(guān)系；路面不平度仿真方法的研究；各等級路面動荷載模型的研究；有限元車轍計(jì)算的實(shí)現(xiàn)。 在充分借鑒現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，指出行車動荷載作用和瀝青混合料的粘彈塑性力學(xué)特性是車轍產(chǎn)生的主要原因。而路面平整度是車輛振動的主要原因之一，直接影響行車動荷載的大小，從而影響瀝青路面車轍的產(chǎn)生。通過對重慶地區(qū)高等級瀝青路面的平整度測試，建立路面平整度的頻域模型和時(shí)域模型。通過理論公式推導(dǎo)，得出了基于國際平整度指數(shù)IR

3、I的路面不平度仿真方法，并對實(shí)測路而進(jìn)行不平度仿真，得到實(shí)際路面的不平度。通過CAE仿真軟件ADAMS建立整車模型進(jìn)行車路耦合作用，計(jì)算得到車輛行駛在路面上產(chǎn)生的隨機(jī)動荷載離散值，在此基礎(chǔ)上，充分考慮路面的實(shí)際受力和車輛的間歇時(shí)間影響，建立不同等級路面的典型動荷載模型。結(jié)合動力有限元理論和瀝青混合料的粘彈性理論，運(yùn)用大型有限元軟件ANSYS，建立路面結(jié)構(gòu)的二維有限元模型，考慮材料的非線性和動荷載模型，對邯長高速公路試驗(yàn)路段的路面結(jié)構(gòu)進(jìn)行