移动荷载模型的动力响应对比分析
移动荷载作用下路面动力响应试验研究
移动荷载作用下路面动力响应试验研究陈恩利;刘永强;赵进宝【摘要】In order to test the accuracy of the dynamic response of pavement,calculated based on the theoretical model,a new test rig was proposed.With the help of experimental and numerical simulation,the dynamic response of pavement under moving load was investigated.The vehicle-pavement test rig includes a vehicle model and a distributed stiffness pavement-roadbed model,and the vehicle model was simplified as a quarter of resonance source vehicle model. The dynamic response of distributed of stiffness pavement under moving resonance load and shock excitement were analysed respectively.The results show that the designed test rig is usable,and the experiment results can meet closely with the numerical results.%针对路面结构响应动力学理论模型构造实验模型。
经模型试验与数值仿真相结合方法研究移动荷载下路面动力学响应。
设计含车辆模型及分布刚度路面模型的车路模型试验系统，其中车辆模型包括谐振源车辆模型及1/4车模型。
动、静荷载下不同沥青路面结构力学响应分析
动、静荷载下不同沥青路面结构力学响应分析作者：何基雷罗资清傅松来源：《西部交通科技》2024年第03期作者简介：何基雷（1988—），工程师，主要从事道路工程、路面养护方面的研究工作。
为探究动、静荷载下沥青路面结构的应力响应，获取不同影响因素对路面的实际作用效果，文章利用ABAQUS软件构建了沥青路面结构应力响应模型，分析荷载形式、车辆轴载、行驶速度等因素对力学响应的影响。
研究表明：路面结构的应力应变与车辆轴载存在着一定的线性关系；相较于静荷载，动荷载在相同轴载下所产生的应力应变值较低，且存在最佳行驶速度使荷载对路面产生的力学响应最小。
由此证明，在道路使用时，控制车辆的行驶速度及车辆超载可减缓路面纵向位移及路表弯沉的产生，延长道路的使用寿命。
沥青路面结构；移动荷载；力学响应；使用寿命；应力应变U416.217A1906850引言随着我国机动车保有量及道路交通量的逐年上升，道路重载及超载现象的持续增长，使得已建道路在使用过程中暴露出使用寿命不足［1-2］，裂缝、坑槽、松散、剥落、车辙等病害出现频率较高的现象。
道路养护时运营成本增加，而且还影响了交通事业的发展［3］。
因此，为更好地了解路面结构在不同因素下的力学响应，需探究不同影响因素对路面的力学响应。
国内外专家学者针对沥青路面的应力响应从多方面展开了研究。
Assogba、Hu、李江等［4-6］通过建立三维有限元模型，研究了车辆速度、车辆超载对沥青路面的影响，证明较低车速会引起结构受载时间增加，扩大了载荷的冲击效应。
严战友、Ogoubi等［7-12］通过建立车辆模型和有限元道路模型，证明路面结构的动态应变应力峰值受分析点位、行車速度、沥青层厚度、车轴荷载、制动工况和道路粗糙度等因素的影响。
Liu［13］通过提出了一种将全尺度加速路面试验（accelerated pavement test，APT）、室内试验和有限元（finite element，FE）模拟相结合的方法，分析了车轮范围、温度及轴重对于沥青路面的动态响应。
变速移动荷载下轨道结构动力响应解析解研究
变速移动荷载下轨道结构动力响应解析解研究
随着现代交通运输的发展，铁路交通在长距离高速运输中发挥着重要的作用。
轨道结
构是铁路交通中最重要的部分之一，其动力响应对列车安全运行和乘客乘坐舒适度都有着
至关重要的影响。
因此，研究轨道结构动力响应问题具有重要的意义。
近年来，随着高速列车的不断发展，运行速度和荷载不断提高，轨道结构的动力响应
问题越来越重要。
而变速移动荷载是波动荷载的一种，在轨道结构动力响应分析中具有重
要的作用。
对于这一问题，传统的数值模拟方法虽然能够在一定程度上模拟荷载对轨道结
构的影响，但不能满足高精度、高效率、高稳定性等实际需求。
因此，研究轨道结构动力
响应问题的解析解方法具有重要的实际应用价值。
本文针对变速移动荷载下轨道结构动力响应解析解问题进行研究。
具体来说，考虑一
条铁路轨道，假设列车是一个质点，以一定的速度在轨道上运动，列车荷载呈现变速特性。
设轨道为弹性、连续性的杆件，通过对轨道结构的动力响应进行解析求解，得到轨道结构
的位移、速度、加速度等动态响应特征。
研究分析表明，本文所提出的解析解方法可以准
确计算轨道结构动力响应，并具有一定的理论和实际应用价值。
总之，本文的研究成果对轨道结构设计、安全评估和施工控制等方面具有价值和应用
前景，有助于提高轨道结构的性能和安全性，为我国铁路交通的发展提供有力的支撑。
移动荷载作用下Winkler地基的沥青路面动力响应
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
１ 路面计算 力学模 型
为模 拟车辆荷载作 用下路面的动力响应 ， 将
收稿 日期：２０ —ｌ０． ０９０ 一６ 宁 波 大学 学报 （ 工版 ）网址 ： ｔ ：３ ｂ ｂ ． ｕ ｎ 理 ｈｔ ／ ｘ ． ｕｅ ． ｐ／ ｎ ｄ ｃ 基 金项 目：浙 江 省 自然 科学 基金 （ ０ ６７）； 江 省科 技计 划项 目 （ ０ ８ ３ ００）． Ｙ１７３ 浙 ２ ０Ｃ １３ 第 一作 者：刘 干斌 （ ９ ６ ）， ， 西 吉安 人 ， 士眉０ １７ 一 男 江 博 教授 ，主要 研究 方 向 ： 基路 面工 程 ． — ｉ ｌ ｇ ７＠ １３ ｏ 路 Ｅｍａｌ ｉ ｂ ６ ６ ｒ ：ｕ ｃｎ
在研 究不平整度对路面动 力响应 影响时， 将位移
函数和 荷 载取 近 似模式 ，展 开为 正 弦级 数 ． ｍ 等 Ｋｉ
换得到数值结果以分析荷载速度 、 粘弹性地基阻尼 及双轮问距对路面竖向位移 、弯矩的影响．
人ｌ 究了前后双轮变幅值荷载条件下， ｎ ｌ 粘 Ｗｉ ｅ ｋｒ 弹性地基上无 限大板 的动力响应． 周华飞等人 采 ｊ
（ 式和（ 式可得到路面动力响应的控制方程为： １ ） ２ ）
载大小为 ｑｅ ｏ ，长 ２ 宽 ２ ，以速度 ｃ ｘ方 厶， 沿 ｚ 向运动 ［ 考虑双轮荷载工 况条件下， ４ 】 ． 荷载 的大小
相等． 地基模型采用粘弹性 Ｗｉ ｌ 模型， ｎｅ ｋｒ 路面的 竖向位移为 （ ｘ， ． ， ｆ ｚ）
第２ ３卷第 ２ 期 ２１ ０ ０年 ４月
宁 波 大 学 学 报 （理 工 版 ）
midas GTS 铁道移动荷载分析(动力)
路床
加固路基 上部路基 下部路基
粉沙
风化土
软岩
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力）
1
01 材料特性
网格组属性
属性名称(ID) 软岩 风化土 粉沙 下部路基 上部路基 加固路基 路床 类型 平面 平面 平面 平面 平面 平面 平面 材料名称 (ID) 软岩 风化土 粉沙 下部路基 上部路基 加固路基 路床 特性名称 (ID) -
5
7
选择特殊节点，在节点对 应的时间上确认变形图表
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力）
18
2
1
对应节点中载入每个荷载 进行累计由工作表格输出。 列车移动方向被模拟为在 节点间隔为2.5m，速度为1 80km/h，列车移动方向被 定义为美0.05输出一次
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力） 13
12
Step
分析>分析工况
1
MIDAS IT Co., Ltd.
操作过程
2
1）在主菜单里选择【分析】 >分析工况 2）【添加】 3）【名称】处输入“铁道 移动荷载分析”，【类型】 选择“时程分析（线性）” 4）点击“分析控制” 5）频率中输入“10” 6）点击“确定” 7）如图所示，将组数据中 的单元和荷载拖放到“激 活数据” 8）点击【确定】
Step
MIDAS IT Co., Ltd.
网格组名 称 阮岩层 风化土层 分沙层 下部路基 层 上部陆基 层 加固路基 路床
•确认“GTS 2D例题16.gtb”文件中地基材质特性和材料特性
GTS 2D 16铁道移动荷载分析（动力） 2
02
Step
文件>打开
操作过程
移动荷载作用下桁架桥动力响应的数值分析
２１ ０ ０年 ６月
浙 江 工 业 大 学 学 报
Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＥ Ｉ ＪＡＮＧ ＵＮＩ ＶＥＲＳＴＹ ＣＨ ＮＯＬＯＧＹ Ｉ ＯＦ ＴＥ
Ｖｏ ． ８ Ｎｏ ３ １３ ．
Ｊ ｎ ２ １ ｕ． ００
移 动 荷 载作 用 下 桁 架 桥 动力 响应 的数值 分 析
Ｎｕ ｅ ｉａ ｎａ ｙ ｉ ｏ ｙ ｍ ｉ ｅ ｐ ｎ ｅ ｏ ｒ ｓ ｒ ｄ ｅ ｕ ｄ ｒ ｍ ｏ ｉ ｏ ｄ ｍ ｒｃ ｌａ ｌ ｓｓ ｆ ｒ ｄ ｎａ ｃ ｒ ｓ ｏ ｓ ｆ ｔ ｕ ｓ ｂ ｉ ｇ ｎ ｅ ｖ ｎｇ ｌ ａ ｓ
Ｗ Ａ Ｎ Ｇ ａ — ｈ ｏ Ｘｉ ｏ ｃ ａ ，ＬＩ Ｐｅ ｇ Ｕ ｎ
ｆ ｒｅｃ ｎ ｉ ｏ ｆｃ ｎ ｉ ｕ ｕ ｔ ｅ ｒ ｓ ｒｄ ｅ ｉ ｒｊ ｃ ｎ ｅｓ ｓｅ ｌｔｕ ｓｂ ｉｇ ｎ ａ ｐ ｏｅ ｔｕ ｄ ｒ ｎ ｄ ｔ ｔ １ａ ｓ ａ ｄ ｍｏ ｉｇ ｉ ｎ ｃ
（ ．Ｗ ｅ ｔ ｒ ｎ ｈ ｏ ｈ ｊ ｎ ｉｅ ｓ ｙｏ ｃ ｎ ｌｇ ， ｚ ｏ ２ ０ ０ ｈｎ ； １ ｓ ａ ｃ ｆ ｅ ａ ｇ Ｕｎｖ ｒｉ ｆ Ｂ Ｚ ｉ ｔ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｑｕ ｈ ｕ ３ ４ ０ ，Ｃ ｉａ
２ ．Ｆｒ ｅ ｙ Ａｄ ｎｉｔ ａ ｉ ｎ Ｂｕ ｅ ｕ ｏ ｅ ｗａ ｍｉ ｓ ｒ ｔｏ ｒ ａ ｆ Ｈｕｎ ｎ Ｐｒ ｖｎｃ ，Ｃｈ ｎ ｓ １ ０ ，Ｃｈ ｎ ） ａ ｏ ｉ ｅ ａ ｇ ｈａ ４ ０ ０１ ｉａ
ｌ ａ ｓ ｉ ｎａ ｙ ｅ ｏ ｄ ｓ ａ ｌ ｚ ｄ． Ｎ ｏ ｉ ｐ ａ ｅ ｅ ｎ ｌｍ ｅ ｏ ｃ ｆｔ ｒ ｓ ｂｒｄ ｄｅ ｈｅ ｎ ｅ ｓ ａ ｉ ｄｅ ｄ ｓ ｌ ｃ ｍ ｎｔａ ｄ ｅ ｅ ｎｔｆ ｒ ｅ ｏ ｈｅ ｔ ｕｓ ｉ ｇｅ ｕｎ ｒ ｔ ｏｄ ｔ ｔｃ
移动荷载作用下接触网的动力响应
移动荷载作用下接触网的动力响应
冯自进;郭树起;马宝平
【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2013(026)003
【摘要】研究接触网在移动荷载作用下的动力响应.通过接触网的模型建立其运动微分方程,由于接触网的弹性系数在每跨内呈现函数的形式变化,经过适当变换后可以得出一个二阶变系数微分方程,采用WKB法对其进行求解.再通过周期性条件和悬挂点处力的平衡条件得出接触网的模态函数和频率方程.最后采用模态叠加法对接触线的运动微分方程进行求解,最终得出了接触线在受电弓作用下的动力响应.【总页数】8页(P74-80,86)
【作者】冯自进;郭树起;马宝平
【作者单位】石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043;石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043;石家庄铁道大学工程力学系,河北石家庄050043【正文语种】中文
【中图分类】U225.1
【相关文献】
1.移动荷载作用下接触网的动力响应 [J], 冯自进;郭树起;马宝平;
2.风荷载作用下接触网结构动力可靠性分析 [J], 曹树森;柯坚;刘晓红;邓斌;马佳俊
3.移动荷载作用下两跨钢-混组合连续梁桥面铺装动力响应 [J], 严战友;王旭蕊;李向国;赵晓林
4.移动荷载作用下两跨钢-混组合连续梁桥面铺装动力响应 [J], 严战友;王旭蕊;李
向国;赵晓林
5.移动荷载作用下TI饱和半空间动力响应分析 [J], 梁建文;吴孟桃;巴振宁
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以移动荷载瞬态动力响应分析某斜拉桥的动力特性
性 具 有 十 分 重 要 的现 实 意 义
工
桥 面 上 Βιβλιοθήκη 力也 有 该斜一定 的波 动 ； 实 际 的桥 面 不 平 整
。
程 实例
。
引 起 车 辆 跳 动 引 起 冲击 作 用
，
所 选 背 景 工 程 为某 单塔 双 索面 斜 拉桥
、 、 、
经 分析 该独塔斜拉桥 的
一
阶 纵 向漂 浮 频 率 2
速 ； 为 （＋ ） ｔ ２ ｉ１ 单元 长度／ 车速 。
动 力 时 程 分 析 结 果
本 文 以某斜 拉 桥 为 背景 ，
以 大 型 桥 梁 通 用 软 件 Ｍｉａ／ ｄｓ
Ｃｖｌ 立 实 桥仿 真 分 析 模 型 。 ｉ 建 ｉ
其 中 ， 、 、 采用 梁单 元 ， 塔 墩 梁 斜 拉索 采用 索单元 。全桥离 散 为
本文 采用在
示
。
理 想 移动 荷 载过 桥 时 的 瞬态 动力 响应 分析 来模 拟
以 往 公 路 桥 梁 的车辆 振 动研 究 主 要 是 针 对 梁
。
式桥
，
而 对 于 斜 拉 桥 在 汽 车荷 载 下 的 动力 作 用 研
移 动 荷 载 的模 拟 由于 车辆 荷 载作 用 在 节
点 时是 个 瞬 间作用 后 随 即 消
t
。
主桥平面示 意
2
。
其中
为
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车 单 元 长 度／
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ＫＮ
车 速下 的变形 和 内力 响应 。 结果 见表 １ 表 ２ 由表 、 。
己０ ０
１ 见， 可 当车 辆 以一定 的速度 过桥 时 ， 度越 大 动 速 力 效应 也越 大 ； 由表 ２可知 ， 同一 个位 置 在不 同车 速 下 的最 大变形 响应 与最 大 内力响应 不一 定 同时