车辆振动对公路路基健康检测面波法的影响分析

面波法在建设前和建设期间的公路路基勘测技术早已成熟,但用此技术对正在运行的公路路基进行健康检测的研究尚无先例。交通车辆的振动噪音阻碍了人们对公路路基定期进行无损检测的尝试,从而不能对潜在问题采取预警措施。通过一系列实测数据,经对比有无车辆时的面波记录,并分析两种状态下面波记录组成频率的不同,总结正常运行状态下公路路基健康检测的面波法经验与建议。通过有无车辆时面波法所得路基土层力学特性的对比进一步证明了本文所给经验和建议。     

车辆振动对公路路基健康检测面波法的影响分析

面波法在建设前和建设期间的公路路基勘测技术早已成熟,但用此技术对正在运行的公路路基进行健康检测的研究尚无先例。交通车辆的振动噪音阻碍了人们对公路路基定期进行无损检测的尝试,从而不能对潜在问题采取预警措施。通过一系列实测数据,经对比有无车辆时的面波记录,并分析两种状态下面波记录组成频率的不同,总结正常运行状态下公路路基健康检测的面波法经验与建议。通过有无车辆时面波法所得路基土层力学特性的对比进一步证明了本文所给经验和建议。     

车辆起步加速和减速滑行时振动实验的极大熵谱分析

对车辆起步加速和减速滑行时的非平稳振动进行实验,在此基础上用Burg快速算法对实验数据进行极大熵谱分析。与传统的FFT相比极大熵谱法具有频率分辩率高,适于短时瞬态数据处理,而且能给出振动幅值与频率和时间三者的关系。结果表明:在沥青路面和砂石路面上加速时,地板、车桥加速度三维极大熵谱峰值随着车速的增加非连续增加,车桥的共振峰带宽随着车速的增加变宽;车辆减速滑行时极大熵谱峰值基本连续减小,并能反映地面的瞬时突变激励。     

春融期重载车辆-路面-路基垂向动力分析模型

针对季节冻土区春融期重载车辆作用下道路病害突出的问题,以三轴重载汽车为例,建立季节冻土区春融期重载车辆-路面-路基体系垂向动力学物理模型;基于D' Alembert原理推导了重载车辆、路面和路基冻结层的振动微分方程,并采用Wilson-θ法对动力方程求解。数值仿真结果表明:建立的路面-路基体系模型能够反映季节冻土区春融期路基呈层状分布且刚度软化的特性;随着车体质量增加和路基融化层刚度的降低,路面振动位移平均峰值和路面振动加速度平均峰值基本呈线性增加;车辆行驶速度增大,路面振动加速度平均峰值增大,优势频段数目增多、优势频率增大;路面振动位移平均峰值呈锯齿型;路基冻结层厚度增加,路面振动位移平均峰值和路面振动加速度平均峰值降低,当其厚度大于0.3 m后趋于稳定。     

路面减速带试验研究

为了规范现有路面减速带的设计,对减速带进行了类别划分,并采用实车试验的手段,研究了车辆通过不同类型减速带时,减速带对车辆振动、噪音警示效果的影响,得到了振动加速度均方根值、噪音增量值与运行速度之间的关系。试验结果表明:运行速度与振动加速度均方根值、噪音增量值均呈线性关系;减速带的高度是影响振动警示作用的关键因素;A类减速带适用于低速路段,B类减速带适用于高速路段。     

车辆载荷作用下岩盐公路振动衰减分析

车辆载荷引起的振动问题,不仅带来了由高振动引起的环境问题,同时也是岩盐公路破坏的主要因素。采用单自由度车辆模型模拟在不平整路面上行驶车辆的轮载力,将其作为岩盐公路路基所受到的荷载,运用通用有限元分析软件ANSYS对岩盐公路路基进行瞬态动力学分析,并用该模型对盐湖公路K589左右一段进行了实例计算,将计算结果与实测结果进行了对比,以验证该数值分析方法的有效性。     

移动荷载下反h桩陡坡路基结构时程响应分析

试验以阿拉山口市温泉县G30公路建设项目为依托，通过数值模拟方法，建立设置反h型桩的陡坡路基典型数值模型。研究在车辆行驶过程中对陡坡路基造成的影响因素，其中主要分析了在不同车辆行驶速度、载荷及数量对陡坡的影响。通过ABAQUS有限元试验，结果表明：一辆空载汽车以20 m/s的行驶速度行驶下对陡坡路基的影响效果最小，陡坡路基所受应力应变及加速度均处于最小；当三辆满载汽车以28 m/s的行驶速度在该段路面行驶时，汽车对陡坡路基造成的的应力应变及加速度最大，同时将会对陡坡路基的稳定性产生较大的影响。     

重型车辆静载下路面的力学行为研究

采用1/4车辆模型模拟车辆系统,有限尺寸Kirchhoff薄板模拟路面和Kelvin黏弹性地基模拟路基,建立了车辆静载下的路面路基响应系统。基于薄板理论和粘弹性理,利用振动理论,获得车辆静载下路面路基系统的动态响应解析解;分析了地基阻尼系数、地基反应模量、路面弹性模量和路面厚度四个参数对路面位移和应力响应的影响。研究结果对车辆与路面系统相互作用机理具重要理论意义和工程应用价值。     

振杆密实法处理杂填土地基试验

城市快速发展所产生的生活、工业和建筑固体废物，通常与天然土体混合堆积形成杂填土。杂填土具有不均匀、欠固结、低强度、高压缩、强湿陷等特性，工程建设中需要进行加固处理。介绍了一项全新技术——振杆密实法在郑州某杂填土地基处理中的应用，通过监测土体水平位移和分层沉降，分析了振杆施工扰动对周围土体的影响；通过施工过程中的地表振动试验，研究了不同工况和不同振动频率下的地表振动响应，确定了各工艺阶段的频率参数，研究了振动能量的传递和衰减规律；通过动力触探、面波等原位测试方法评价了加固效果。结果表明：振杆周围土体深层水平位移大于浅层，而浅层沉降大于深层；留振对扩大水平加固范围的作用有限，浅层土体比深层更易被留振密实；频率对土体振动影响显著，高频时振动集中在垂直方向且幅度较弱，低频时振动以水平和垂直方向为主，且放大效应显著；越接近系统共振频率，水平振动越明显并大于垂直振动。场地共振频率约为16 Hz。振动能量大部分被振源附近土体吸收，安全施工距离小于2 m;加固后土体强度提高1.6倍以上，达到中密状态，满足了加固要求，验证了振杆密实法处理杂填土地基的适用性。     

公路工程瞬态锤击检测技术

为了实现刚性路面板脱空和路基压实质量的快速无损检测,提出了以瞬态锤击为特色的动态检测技术.简述了瞬态锤击检测技术原理,给出了瞬态振动信号的分析处理方法;针对瑞雷波相速度测试结果,借鉴物探中剥层法反演了路基剪切波速剖面;建立了4种路基土密度与剪切波速的数学模型,给出了剪切波法确定路基压实度的公式,从而实现了对路基压实度的波动检测;结合刚性路面的模态分析和模型试验结果,对路面瞬态振动信号进行了频谱分析,从而获得了路面板脱空状况信息.结果表明:路面板脱空严重时,其振动基频一般低于50 Hz,对于支承良好的路面板,其振动基频通常大于200 Hz.