交通荷载作用下路基响应的分析和研究

• 作 者: 樊云龙
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 动力荷载 动力响应 数值分析法 衰减规律 现场试验

随着我国经济的快速发展,一般公路已经不能满足现代交通运输业的需要。现代化公路运输不仅要求道路能全天候通行车辆,而且要求车辆能以一定的速度,安全、舒适、经济地在道路上运行,这就对公路建设提出了更高的要求。然而,现行路面及路基设计方法采用竖向静载作用下弹性多层体系的理论模型,与实际情况不符。在道路上行驶的车辆,对路基产生的振动作用随时间和路表特征而变化,是一个典型的动力荷载。随着车流量、行车速度和载重量的不断增加,交通荷载对路基的影响也越来越大。因此,道路设计理论由静态体系发展为动态体系已成为发展的方向。本文采用理论分析、数值模拟及试验验证等手段对交通荷载作用下路基动力响应问题进行研究,取得如下成果:(1)采用移动恒载来模拟交通荷载,将研究的路基简化为三维模型。采用线弹性和弹塑性土体本构关系,应用数值分析法来研究路基在交通荷载作用下的瞬态响应。获得了高速公路在交通荷载作用下,不同深度范围内路基中动应力、加速度以及动位移的衰减规律。(2)分析不同工况条件下,如车辆载重、行车速度和基层刚度对路基响应的影响规律。(3)结合现有的现场试验研究成果,对计算模型进行验证,结果较为吻合,证明该计算模型的有效性。(4)上述结论将为交通荷载作用下路基动力响应分析的进一步研究提供一定的理论依据,并为公路建设工程中的设计、施工和管理工作提供参考。