路桥过渡段车辆荷载下的路面动力响应分析

车辆在路桥的过渡段容易发生桥头跳车问题,危害人们财产和生命安全,必须采取相应的措施妥善解决。基于此,结合路桥过渡段车辆路面响应模型的构建,对影响路桥过渡段车辆荷载下动力响应的因素进行了总结,并提出了桥头跳车的控制措施,以确保车辆的正常通行。

基于安全性的路桥过渡段车辆-路面动力响应研究

在路桥建设过程中,桥头跳车问题是影响路桥运行效率的重要原因之一.不同的行驶车辆在此过程中的数值不同,受到参数的影响也存在着较大差异.在调查过程中,往往是经过对现场调查结果的分析,然后对相关数据进行计算,以此作为研究依据.而在实际情况中,路桥过渡段产生不同程度的差异沉降,往往是与位于过渡段的路桥结构参数以及行驶车辆的整体结构参数有着密切的关系.路桥过渡段差异沉降程度不仅会降低路桥质量,同时也会影响行车的安全性.

公路沥青路面结构动力响应及车辆舒适度分析

文章以某高速公路工程为例,选用ANSYS数值模拟软件,建立标准沥青路面有限元模型,探究公路沥青路面结构的动力响应规律,并基于已有研究成果,采用主客观相结合的评价方法对不同行车参数条件下的乘车人员舒适度进行分析,得到如下结论:沥青路面结构的动力响应随车重和制动力的增大而增大,随车速增大呈现先增大后减小的趋势;沥青路面结构竖向响应对车重敏感性强,路面水平动力响应对车辆制动变化的敏感性强,车速对路面动力响应的影响较小;车辆行驶速度越大、制动力越大则车辆的动力响应越明显,乘车舒适度越低;车重会降低车辆的动力响应,提高乘车舒适度,但车重过大极易引发安全事故,故需进行合理限制。

行车荷载下不同沥青路面结构动力响应测试分析

为研究行车荷载下不同沥青路面结构的动力响应,验证、完善我国沥青路面设计方法,在两种倒装式和传统半刚性基层沥青路面结构内部埋设沥青应变计、土压力计和垂直大变形应变计等传感元件,以单后轴货车为行车荷载,现场开展了不同轴重、不同行车速度及制动工况下3种路面结构的动力响应测试。以沥青层层底纵向应变与横向应变、路基顶面土压力和过渡层底部竖向压应力与竖向位移为评价指标,分析了不同沥青路面结构的动力响应规律。结果表明:随行车速度增加,各路面结构沥青层层底应变、过渡层竖向压应力与竖向位移均明显减小;从拉应变循环幅值看,半刚性基层结构随车速的变化更敏感;相同轴重和车速下半刚性基层结构路基顶面的压应力远小于倒装式结构,半刚性基层结构荷载扩散能力更优;相同车速下,3种路面结构沥青层层底纵向应变循环幅值和路基顶土压力均随轴重增加而增大,且半刚性基层结构的增幅相对更大,即半刚性基层结构对荷载更敏感,倒装式结构对荷载适应性更强;车辆制动会引起沥青层层底残余应变、纵(横)向应变与应变循环幅值大幅增加,频繁制动易引起路面车辙变形和加速路面沥青层疲劳破坏。

层间连续条件对沥青路面动力特性影响的研究

沥青路面结构由于各结构层间材料性能存在差异且施工技术水平存在限制,路面结构在使用过程中层间接触条件并非完全连续,但在沥青路面设计时仍将其视为完全连续。为探究层间接触状态对沥青路面动力特性的影响,利用积分变换将偏微分方程组转化为常微分方程组并建立传递矩阵,引入转换矩阵表征层间连续状态;依据边界条件和两类积分逆变换获得层间非完全连续沥青路面结构动力响应的解析解;通过参数变化模拟层间接触状态的改变,分析层间接触状态对路面结构动力响应的影响。计算结果表明:面层与基层间的接触条件对路表弯沉的计算结果影响最大,提高面层与基层间的层间黏结强度可有效降低沥青路面的弯沉响应。

动荷载下路面动力学研究现状

车辆与道路之间的作用本质是一个车—路动力相互作用的过程。本文回顾车辆路面动力学的研究历程和发展现状,分别从路面不平整度、车辆动荷载和路面动力响应三个方面对研究进展进行综述。从这三个方面逐次分析路面不平整度的检测方法和度量指标,介绍与之相对应的车辆动荷载的各种振动模型,并探究车辆动荷载下的路面动力响应的理论依据。

基于光纤布拉格光栅传感器的永久路面结构响应监测研究

依托河北京德高速新建项目,开展了光纤布拉格光栅(FBG)传感器在永久路面结构力学响应监测中的应用研究。提出了FBG传感器监测路面结构面层、基层和路基力学响应的一种布设方案;结合布设方案,统计了FBG传感器在沥青混合料面层、水泥稳定碎石基层和无机结合料稳定土路基实际施工环境中的存活率;结合成活传感器施工过程的监测数据,分析了传感器在评估施工压实均匀性中的应用;通过车辆加载实验,分析了动载作用下车辆轴载、轴型和速度对结构层应变响应的影响规律。研究表明:路面实际工况下,传感器的成活率不高且面层传感器成活率最低,说明沥青混合料层的高温施工环境对传感器存活极为不利;成活的FBG传感器与面层、基层和路基材料具有较好的协同变形特性,可以实现结构层施工碾压过程均匀性的评估分析和动载作用下路面结构力学响应的监测。

Dynamic Response of Functional Virtual Prototyping of Motorcycle under Combined Excitations

This paper developed 3D product models of motorcycle and engine by UGNX as well as virtual prototyping by ADAMS program with road roughness generated by MATLAB. Under the straight-line running condition, the dynamic responses of motorcycle multibody system to both road and engine excitations were compared with those to only road excitation in terms of vertical acceleration response, amplitude frequency response and power spectral density. The comparisons of simulation data showed that the response due to flat road excitation was around 20 Hz, while that to the combined excitations was in a wide frequency band, of which the major components focused on 10 Hz, 15 Hz, 35 Hz ,70 Hz, 100 Hz and even higher frequencies, reflecting the characteristics of engine excitation based on its unbalanced inertia force and torque. It is concluded that the high fidelity virtual prototyping can simulate the dynamics of motorcycle product well in investigating the vibration and ride comfort performance.