动荷作用下沥青路面结构的变形响应分析.pdfVIP

第 I5卷 第3期 中 国 公 路 学 报 Vot.15 \( 2002年7月 ChinaJournalofHighwayandTransport July2002 文幸编号 1001-7372(2002)03-0006-05 动荷作用下沥青路面结构的变形响应分析 侯 芸 ，‘郭忠印’，田 波 “，杨 众’ (1.同济大学 交通运输工程学院 上梅 200092:2.交通部公路科学研究所，北京 100088) 摘 要:应用三维有限元动力学的基本方法，结合NEWMARK积分方法逐步求解运动方程，对动 载(FWD荷载)作用下多层弹ti体系的响应进行了分析 并将计算结果和理论结果进行对比，表明 计算模型合理，计算结果准确。利用上述计算模型，对于多种路面结构研究其在不同荷载周期下的 动态反应规律。 关键词:三维有限元;FWD荷载;动态弯沉;NEWMARK积分 中图分类号:U416-217 文献标识码:A Dynamicdeflectionresponseoflayeredpavementstructure subjectedtodynamicload HOUYun,GUOZhong-yin，TIANBo,YANGZhong (1.SchoolofTransportationEngineering,TongiiUniversity,Shanghai200092,China; 2.HighwayResearchInstituteofM.O.C.，Beijing100088,China) Abstract:Dynamicresponseoflayeredpavementssubjectedtodynamicloadsisanalyzedbyusing thethree-dimensionalOD)finite-elementmethodinconjunctionwithNEWMARKintegration scheme.Thepresentresultsarecomparedwiththeavailabletheoreticalresulttovalidatethe accuracyofthepresentalgorithm.A studyisconductedtoevaluatetheeffectsofvarious parametersonthedynamicresponseoflayeredpavementssubjectedtodynamicloads. Keywords:three-dimensional(3D)finite-elementmethod;FWD load;dynamicdeflection; NEWMARKintegration 使计算结果可靠。仁述两方面的需要推动了路面动 0 引 言 态响应的研究。国内关于这方面的研究多采用二维 现行路面设计方法采用竖向静载作用下弹性多 算法，由于实际的路面为三维条带状结构，在向二维 层体系的理论模型对于实际道路上行驶的车辆，由 简化过程中存在不少的内在假定川，因而计算结果 于路面不平整而产生振动，路面受到的车辆荷载随 有不少的局限性。为了更加真实地模拟道路在动态 时间和路表特性而变化，是一个典型的动力荷载 为 荷载作用下的响应问题，笔者采用20结点的二维块 了深人研究路面在动态荷载作用下的破损机理和改 状单元。配合NEWMARK积分方法的使用，对运动 进路面设计的力学模型，需要关心动力荷载下路面 方程进行求解，并分析了荷载参数对路面响应的影 的响应问题。此外，路面结构评价中采用无破损检测 响。 设备，如FWD,SASW等，施加在路面结构上的荷 1 运动方程 载为动力荷载，因而在进行材料特征参数反算时，需 采用动力荷载作用下弹性多层体系