基于车辆—路面结构相互作用下的车辙研究

发布时间：2017-12-21 14:32

  本文关键词：基于车辆—路面结构相互作用下的车辙研究　出处：《西安建筑科技大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：随着高速公路的快速发展,交通量的增加以及环境温度的升高致使车辙成为我国沥青路面早期破坏的主要病害之一。车辙的产生严重影响了路面的使用寿命和服务质量,严重时甚至会引起路面结构的破坏。因此,对于车辙的研究已经成为一个亟需解决的问题。本文首先基于车辆—路面相互作用,计算出随机路面不平整条件下的车辆动荷载值。在此基础上,基于有限元理论,模拟沥青路面在连续变温以及恒温条件下的车辙变形。并对基于车辆—路面相互作用下的车辙变形与标准轴载作用下的车辙变形进行对比分析。本文将车辆与路面看做一个相互作用的统一整体,通过轮胎与路面的位移协调关系建立车辆—路面耦合系统的动力平衡方程,使用Matlab软件计算出行车动荷载值,并对车辆最大动荷载系数进行计算分析。为模拟更加符合实际的路面不平整条件,采用Matlab软件编程得到不同路面等级下的不平整度值,进而计算得到不同路面等级下的随机行车动荷载值。运用ABAQUS软件建立沥青路面结构的二维有限元模型,对路面结构在高温环境作用下的温度场进行了分析。在进行沥青路面结构车辙有限元模拟时,采用修正的Burgers模型模拟沥青路面材料的变形特性,给路面分别施加在不同路面等级条件下车—路相互作用产生的车辆动荷载和标准轴载,对沥青路面结构进行连续变温及恒温条件下的车辙有限元分析。结果表明:基于车辆—路面相互作用所得沥青路面车辙变形均大于标准轴载作用下的车辙变形;温度越高、轴载作用次数以及路面不平整度越大,沥青路面的车辙变形越大。
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U416.217;U418.68

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本文编号：1316070