交通荷载作用下公路路基动力特性的数值模拟研究.pdf

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1、第28卷第5期2011年5月公路交通科技Joum8lofH培hwayand’I'ransportationResearchandDeVel叩mentV01．28N仉5Mav20ll文章编号：1002—0268(2011)05—00“一05交通荷载作用下公路路基动力特性的数值模拟研究陈剑1，苏跃宏2(1．哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150090；2．内蒙古工业大学土木工程学院，内蒙古呼和浩特010051)摘要：根据交通荷载的特性，应用ABAQus有限元软件进行数值模拟，将交通荷载作用下的公路路基简化为三维立体模型，采用拟静力法来分析动态的数值问题，分别以

2、静荷载、移动恒定荷载和正弦荷载的形式模拟交通荷载。从现有的弹塑性土体本构关系入手，建立路基土有限元模型，通过模型参数的确定，对路基土在交通荷我作用下的动力响应进行数值分析和计算，从而得到了路基土在交通荷载作用下的动力特性。结果表明，荷载沿道路平面方形的影响范围为8～10m，沿路基深度方向为6—8m。移动荷载作用下，道路结构的动力响应较静荷载的有所增加，塑性应变增幅显著；正弦荷载作用下，道路结构的动力响应与移动荷载的相比变化不大，且车速对结构的响应影响不大。关键词：道路工程；公路路基；数值模拟；动力特性；交通荷栽中图分类号：U416．1文献标识码：ANumericaISi

3、muIatiOnOfDynamicPerfOrmanceOfHighwaySubgradeunderTrafficLOadsCHENJianl，SUYuehon92(1．sch00lofT咖sponationScience曲dEngineering，HarbinInstituteofTechnology，HarbinHeilon商i锄g150090，Chim；2．SchooIofcivilEn舀meriIlg，In舶rMongoliauniVe璐ityofrIkhnology，HohhotIn船rMongolia01005l，chiIla)Abstract：Accord

4、ingtot

5、letramcloadcharacteristics，thenume而calsimulationw船carriedoutusingthefiniteelementsaftwareABAQUStosimpli匆thesubgradeundertra佑cloadtoa3Dmodel-Thedynamicpammeters0ftr幽cload，sincludingstaticload，movingconstantload锄dsinusoidalload，weresimulatedandanalyzedbyadoptingpseudostaticmethod．By

6、usingtheexistingconstitutiVerelationofelasto—pl弱ticsoil，thefiniteelementmodelofsubgmdesoilwasestablished．Bydete姗iningthepar锄ete璐ofmode，tlIenumericalanalysisandcomputationofthedyn啪icresponseofthesubgmdesoilundert础icloadwereca耐edout，thusthedynamicperfb珊anceofthesubgradesoilundertraIhcloadw

7、asobtained．TheI．esultsshowt}lat(1)thee矗．ectofloadingontheroadsurfacemngesf而msquareof8m×8mto10m×10m，andtlleef玷ctalongthedirectionofthesubgraderangesf而mdepthof6mto8m；(2)undermoVingload，dynaIllicresponseofpavementstmctureislaTgerth觚theresponseunderstaticload，锄dtheplasticstrainincreasessigni

8、ficantly；(3)undersinusoidalload，thedynamicresponse0fpavementstmcturechangeslittlecomparedtothatundermovingload，andtheefkctofvehiclespeedontheresponseofthestmctureissmau．Keywords：roaden百ne谢ng；hi曲waysubgrade；numericalsimula￡ion；dynamjcpe而咖ance；traf矗c10ad收稿日期：2010一lO—15作者简介：