沥青路面不平整状况下结构动力响应分析

研究路面在振动荷载作用下的力学响应特征,为路面结构的设计、施工、养护以及制定公路法规限制超载提供依据。论文应用有限元方法,根据系统动力学和车辆振动理论建立振动模型,分析了超载情况下弯沉和弯拉应力的变化规律,比较于匀速状态,弯沉、最大纵向压应力、最大横向压应力、最大压应力(正应力)、最大水平剪应力增幅非常显著;超载重载在平整路面条件下对路面结构弯沉和弯拉应力的大小影响显著;对弯沉的验算得出,匀速状态当超载率超过30%时,即不满足设计弯沉标准,而加速状态、刹车制动状态以及考虑不平整度的振动荷载条件下在标准荷载时就已经不满足设计弯沉标准。分析方法及结论有现实意义。     

移动非均布荷载作用下的沥青路面动力响应分析

为更准确地模拟沥青路面实际的受力状态,基于弹性层状理论,论文借助大型有限元分析软件ANSYS建立了沥青路面三维有限元黏弹性模型。通过对模型施加非均布垂直和切向摩擦作用,分析了车辆在匀速行驶的状况下,沥青路面在不同载重车辆荷载的动力响应。结果表明,最大正向纵向拉应力位于基层层底,最大负向纵向压应力位于沥青面层。最大拉应力为0.017MPa,远小于容许拉应力0.081MPa,超载并不是造成路面损坏的唯一因素。