车辆动载作用下结构参数对水泥混凝土路面力学性能的影响

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第4卷第6期铁道科学与工程学报Vo1．4NO．62007年12月JOURNALOFRAlIWAY8CIENCEANDENGlNEERlNGDoe2007车辆动载作用下结构参数对水泥混凝土路面力学性能的影响曾胜(长沙理工大学公路工程学院，湖南长沙410076)摘要：FWD能较好地模拟动荷载的作用，在对FWD动态弯沉盆的特性分析的基础上，以ANSYS有限元计算软件为工具，对FWD荷载作用于纵缝板边缘中部、板角、板中位置时的动力特性进行了模拟，得到了不同结构层厚度和材

2、料强度的水泥混凝土路面结构在标准动荷载作用下的层间应力以及路表弯沉的变化规律，研究成果为水泥混凝土路面结构设计、了解路面结构在动载作用下的力学响应提供了理论依据和参考。关键词：落锤式弯沉仪；有限元；结构参数；力学性能中图分类号：U416．216文献标识码：A文章编号：1672—7029(2007)06—0035—05InfluenceofstructureparametersonpavementmechanicalpropertiesundervehiclesdynamicalloadZENGSheng(Ch

3、mlgshaUniversityofScience＆Technology，Chmlgsha410076，China)Abstract：FWDcansimulatedynamicvehiclesloadwithexcellentcorrelation．BasedonthecharacteristicanalyzeO±FWDdynamicdeflectionbasin，theFWDloadWassimulatedwithfiniteelementsoftwareANSYStoanalyseconcretepave

4、mentdynamicresponsewhentheloadWasdistributedtolongitudinaljointmiddlemargin，slabcomerandslabcenterrespectively．Thecalculationresultsshowthechangingmleofdynamicdeflectionandstressunderdifferentstructurelayerthicknessesandmaterialsstrengths．Theresearchresultc

5、anprovideconcretepavementstmcturedesignwiththeorybasisandreference，besidesitcanbeusedtohelpunderstandmechanicresponsesunderdynamicvehiclesloa(1．Keywords：FWD；finiteelement；stmctureparameters；mechanicsproperties国内外现行的路面设计方法一般基于静态弹作用。在此，本文作者利用ANSYS有限元分析软性体系模型，

6、而实际车轮荷载均为动态，对路面施件，对水泥混凝土路面结构在I；WD半正弦荷载作以随时间变化的垂直振动和冲击作用以及水平推用下的动力响应进行分析，以弄清在各结构层厚度挤作用_l。由于路面结构本身对荷载的时变因和材料强度不同条件下的层间应力以及路表弯沉素具有相当的敏感性，因而在实际动态荷载作用下盆的变化规律，为水泥混凝土路面结构设计、了解所表现出的力学性能通常与静态模型的情况存在路面结构在FWD荷载作用下的动力响应提供理论较大差异。近年来在路面无损检测中应用较为广依据和参考。泛的落锤式弯沉仪能较好地模拟交通荷载的

7、动态收稿日期：2007—06—02基金项目：湖南省自然科学基金资助项目(06jj4072)作者简介：曾胜(1973一)，男，湖南涮【_=】人，副教授，博士后，从事路面性能检测与评价研究一E作维普资讯http://www.cqvip.com36铁道科学与工程学报2007年l2月传统的弯沉检测设备无法实现的。为与我国路面设1FWD动态弯沉盆的特性分析计规范采用的100kN单轴双轮组一侧的荷载对应，检测时采用一级荷载，设定标准荷载为50kN[6-8J。为了分析结构参数对路面结构层应力的影响，FWD测定的是各个测点下

8、的最大变形值。由采用有限元分析软件分别模拟FWD荷载圆作用于于荷载是瞬时冲击荷载，荷载作用时间一般只有纵缝板边缘中部即最不利受荷位置。同时为了分0．025～0．05S，在这样短的时间内路面产生受迫振析动态荷载作用下，改变各结构层模量对路表弯沉动_4I5J，然后，通过布置在路表不同处的传感器接的影响，考虑另一计算模型，荷载设置于板角、板受其变形响应，试验的荷载和变形曲线近似为中；Haversins波，