文档介绍：长安大学
博士学位论文
路桥过渡段差异沉降与动力响应研究
姓名:王崇涛
申请学位级别:博士
专业:道路与铁道工程
指导教师:王秉纲
20100614
摘要路桥过渡段差异沉降的存在会降低道路的行车速度,同时也直接影响行车的舒适性与安全性,成为影响道路正常运营的关键技术难题之一。论文对路桥过渡段的差异沉降及其动力响应进行系统分析,分别基于行车舒适性和安全性提出路桥过渡段差异沉降的控制标准,并对路桥过渡段路面结构的动力响应进行分析,从而为及时提出路桥过渡段的养护维修对策,并为合理设计路桥过渡段路面结构提供理论依据。论文采用最大沉降量与最大纵坡变化值作为路桥过渡段差异沉降的控制指标,以人体承受振动的瞬时加权加速度均方根值作为舒适性评价指标。通过采用问卷调查与压电式加速度传感器测量相结合的方式,分别从主观与客观两方面评价车辆通过路桥过渡段时的人体舒适性。回归得出小轿车座椅加权加速度均方根值与路桥过渡段最大沉降量和最大纵坡变化值的相关关系,以小轿车为测试评价车型,基于人体感觉“有些不舒适”提出路桥过渡段不同行车速度下的差异沉降控制标准。建立人车路垂向振动系统,编制程序,分析五自由度车辆模型通过路桥过渡段时承受的动力响应,得到车辆速度、载重、错台高度、搭板长度、搭板纵坡变化值、汽车轴距等参数对车辆承受振动的影响规律。提出采用动荷载系数作为评价路桥过渡段车辆承受动载的评价指标,并计算得出行驶车辆作用于路桥过渡段时受到的附加动荷载和动荷载系数,基于大客车行车安全性提出路桥过渡段差异沉降的控制标准。建立路桥过渡段三维有限元模型,分别计算了冲击荷载作用下,未设和设搭板两种情况路桥过渡段路面结构的动态响应,根据计算结果引入沥青路面动载弯沉修正系数、动载基层和底基层层底拉应力修正系数和动载路基顶面压应变修正系数,以充分考虑车辆动荷载对路桥过渡段路面结构的影响,从而完善路桥过渡段路面结构设计方法。关键词:路桥过渡段、差异沉降控制标准、人体舒适性、行车安全性、动力响应、动荷载系数、动载修正系数
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铷獬碍钥“舻舭加论文作者签名:互露≯序论文作者签名:立聋多匀沙,口年厶月日论文独创性声明论文知识产权权属声明谀晟耤本人声明:本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品,知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时,署名单位仍然为长安大学。C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑
第一章绪论问题的提出随着我国国民经济的快速发展,公路修建里程不断增加,道路等级不断提高,截至年底,。随着公路等级的不断提高,桥梁、涵洞、通道等公路构造物所占的比重也越来越大。据不完全统计,对于高速公路,仅通道与涵洞平均每公里有啵霰鹣呗飞踔链~5ù目前己投入使用的高等级公路,特别是高速公路的营运情况来看,存在一些不尽如人意之处,尤其是在这些构造物台背回填处普遍存在桥头跳车的现象.。所谓桥头跳车,是指桥梁、通道、涵洞等构造物本身及台背回填处由于行车荷载和自重的作用而继续沉降,通常构造物沉降与台背沉降不一致即产生差异沉降,致使台背与构造物连接处的路面出现台阶,从而导致高速行驶的车辆通过台背回填处产生颠簸跳跃的现象。桥头跳车是目前公路建设中的通病之一,严重影响行车舒适性和安全性,降低车辆的行驶速度和道路的通行能力。同时,车辆通过路桥过渡段时产生不利的动荷载,从而加速了桥台、支座、伸缩缝及路面结构等的损坏。因此,桥头跳车是道路交通安全的重要隐患之一,损害高等级公路建设的社会效益和经济效益,成为高速公路建设和运营中迫切需要解决的世界性难题。桥头跳车现象带来的危害具体体现在以下几个方面:孕谐蛋踩ê褪媸识鹊挠跋臁S捎谔档拇嬖谑钩盗静坏貌唤档统邓伲构路的使用功能和通行能力受到很大影响。跳车使司机和乘客感到不适,心情不快易疲劳,所载货物易损坏:严重跳车会造成翻车、追尾等交通事故,威胁人、车和物的安全,造图桥头跳车长安人学博士学位论文
国内外研究现状成生命、财产的损失。磐凡钜斐两凳沟贸盗就ü藕峁刮锸保寤骱稍兀渌胶痛怪背击力会对路面、路基和桥梁结构物产生进一步的损坏,从而增加养护维修费用和管理的难度,并降低公路使用性能。磐诽刀猿盗舅鸷艽螅黾映盗镜恼穸泳缁⒙痔ツニ鸷托谐档油耗,缩短车辆的使用年限,增加运输成本。统计