考虑制动力影响的大型客车舒适性分析

利用有限元法和动力平衡原理,建立了具有层间接触的沥青路面和13个自由度的大型客车人体三维模型。以不平顺作为激励,随机模拟车流分布,在不同制动情况下,从时域和频域两方面分析人-车-路耦合振动下车辆和人体的动力响应。时域分析采用客观评价标准和主观烦恼率相结合的方法,频域分析考虑人体共振、人的心理和生理因素。结果表明:随着制动力增大,人体的竖向加速度幅值不变,俯仰、侧倾加速度幅值都增大,但是俯仰加速度增幅远大于侧倾加速度的情况,人的舒适性变差,烦恼率增高;在紧急制动时,主频段对人体共振、心理和生理产生的影响很小,但是次主频段与人体某些器官固有频段重合,对人体共振、心理和生理产生的影响是不容忽视的。     

基于动量原理的大坡度沥青路面动水压力计算及影响因素分析Calculation and influence factors analysis for hydrodynamic pressure of asphalt pavement with large slope based on momentum theorem

在多雨地区长大纵坡沥青路面是雨天事故多发区域。应用动量定理，建立了沥青路面动水压力的力学计算模型，并系统分析了车辆荷载、行车速度和道路纵坡对动水压力的影响。结果表明，当水膜厚度＜3 mm时，动水压力随车速及车辆荷载的增大而增大，上坡时，动水压力随着纵坡坡度的增大而增大，下坡时，动水压力随着纵坡坡度的增大而减小。当水膜厚度＞3 mm时，动水压力随车速、车辆荷载增大而增大，上坡时，动水压力随着纵坡坡度的增大而增大，下坡时，动水压力随着纵坡坡度的增大呈先缓慢增加然后又缓慢减小的变化趋势；无论是上坡还是下坡，动水压力都随着车轮半径的增大而增大。本研究成果为多雨地区长大纵坡沥青路面重载交通高速行车易发生交通事故提供了理论分析依据。     

沥青混凝土路面平整度的影响因素及控制方法

本文探讨了影响高速公路沥青路面平整度的因素，就此提出控制其平整度的方法，旨在确保高速公路的施工质量，提高路面使用性能。     

沥青路面形貌对抗滑性能影响的理论分析

在分析沥青路面形貌特点和轮胎与路面摩擦力产生机理的基础上,根据汽车轮胎学、黏弹性理论及橡胶摩擦理论,从理论上分析了沥青路面形貌对抗滑性能的影响.结果表明:沥青路面宏观构造凸出体的高度和密度,微观构造微凸体的高度、密度和尖锐度对沥青路面抗滑性能具有明显影响.沥青路面宏观构造凸出体的高度和密度增大,沥青路面抗滑性能增强;微观构造微凸体高度和密度增加,沥青路面抗滑性能增强.具有尖锐微凸体的沥青路面比具有平钝微凸体的沥青路面拥有更好的抗滑性能.     

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基于结构动力学基本理论，系统地分析了路面材料阻尼系数的求解方法，以 及材料阻尼效应对路表动态弯沉的影响规律. 结果表明：利用第1,第2主振型的固有频率 计算阻尼系数的方法，能克服传统简化计算阻尼系数而带来的结果偏差；黏性阻尼系数几乎 对路表弯沉时程变化没有影响；土基阻尼效应是影响路表动态弯沉时程变化的关键因素，而 其它层材料的阻尼特征影响甚微. 研究结果为进行路面结构动力学分析时，材料阻尼参数的 计算以及合理取值提供了理论与实践依据.     

现场实测结构温度对半刚性沥青路面性能的影响

针对中国特色的半刚性基层沥青路面,在广韶高速公路瓮城段进行为期一个月高温期的现场温度观测。运用三维有限元方法,结合现场实测温度,分析了半刚性沥青路面结构的最大拉应力、最大剪应力和最大路表弯沉在荷载和荷载耦合作用下的变化情况。结果表明,随着路面深度增加,温度波动的幅度逐渐减小;路面内的最高温度相对大气和路表温度滞后约1小时;沥青路面内部温度高于表面温度;大气、路表和路面内部温度变化基本同步,温度波峰与波谷的出现频率相同;在温度和荷载综合作用下,路表以下2cm深度范围内易出现因拉应力不足造成的开裂破坏;路表以下10cm深度范围内,较易出现剪切破坏;高温温度场的存在虽不会明显增大路面结构各层的拉应力与剪应力,但会明显增大路表弯沉,故易产生车辙破坏。     

交通荷载下沥青路面车辙三维非线性有限元分析

建立了半刚性沥青路面和柔性沥青路面的三维有限元模型,采用非线性粘弹塑性理论分析了不同交通荷载对沥青路面车辙变形和切应力的影响,并考虑了刹车、路面纵坡对路面车辙的影响。结果表明:在相同荷载作用下,两种路面结构的车辙变形和切应力分布随着路面深度呈非线性分布,但不同路面结构对交通荷载变化的敏感性存在较大的差异;不同的胎压、轮载以及刹车产生的水平力对路面车辙变形有着较大的影响。当胎压为1 050 kPa及轮载为62.5 kN时,路面产生的车辙都大于在标准荷载及标准胎压时路面产生的车辙;在坡度为1%～6%时,路面纵坡对沥青路面车辙深度的影响不明显;在坡道上行车(特别是下行)时刹车是路面车辙过大的主要原因。     

基于小波理论的沥青路面稳态响应解析解研究

为了研究移动载荷作用下的沥青路面稳态响应，将沥青路面看作Kelvin粘弹性地基上不仅具有弹性，而且具有粘滞性的无限长梁，建立稳态响应计算的数学模型。利用Fourier变换和小波变换方法，得到了求解沥青路面稳态响应解析解的一种新方法，并进行了实例计算与分析。由于该方法不需要进行复杂的多重积分运算，计算快捷、方便，为研究沥青路面动力响应提供了一种有效算法。     

移动荷载作用下Winkler地基的沥青路面动力响应

采用宽度为B的无限长正交各向异性薄板来模拟沥青路面结构,研究粘弹性Winkler地基上沥青路面的移动荷载响应,使得分析模型更接近于沥青路面实际情况.将轮胎与路面接触面积简化为矩形区域,运用三角级数和Fourier变换,在变换域中得到矩形运动荷载作用下路面的动力响应解答.并运用Fourier逆变换分析了荷载速度、地基阻尼路面竖向位移的影响,最后采用叠加原理分析了双荷载作用下路面的竖向位移响应.     

半刚性基层沥青路面温度场的解析理论

本文从气象学和传热学的基本原理出发，采用解析理论建立了完全依赖气象站标准气象资料的二维非线性路面温度场的计算理论，并对不同气候条件下路面温度、土基温度及沿厚度变化的温度分布给出了相应的计算方法．