重载交通作用下水泥混凝土路面结构响应分析
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应力; 板角的弯拉应力相比其他位置最小; 最大弯拉应 力随轴载的增长速率纵缝边缘中部 > 横缝边缘中部 > 板角; 故我们可以认定纵缝边缘中部为最不利荷载位 置, 与理论相符。
» 最大竖向位移与轴载基本呈线性关系, 纵缝边 缘中部线性方程为 y = 01003 9x + 01025 4, 相关系数 R1 = 01999 9。 4 结论
35
泊松 弯拉强度
比
/M Pa
01 15
41 5
01 20
01 25
01 35
21112 网格划分 网格划分有两种方式, 一种是定义节点, 然后生成
单元法; 另一种是建模方式, 建模创建完成后, 直接对 模型进行网格自动划分操作, 本文采用后一种方式, 模 型创建完成后, 对其进行网格划分也有两种方式, 一种 是 自由 网 络 划 分 方 法, 另 一 种 是规 则 网 格 规 划 方 法 [ 5] 。为了提高解的精确性, 对车辆荷载作用区域进 行了局部网格加密, 见图 1。
本文采用有限元分析方法对重载交通作用的水泥 混凝土路面进行应力分析, 提出了重载交通下水泥路 面的结构响应, 为旧水泥路面的维修提供参考。 1 ANSYS分析过程
在分析车辆荷载作用下的水泥混凝土路面荷载应
力时, 水泥混凝土路面通常假设 为弹性地基上的 板。 常用的弹性地基的力学模型有两种: W ink ler地基模型 和弹性半空间体地基模型。这两种地基模型与实际地 基情况均有出入, 它们将地基视为均质体而不能反映 路面结构的层状特点。W inkler地基模型忽略了地基 的承载能力, 无法对经过加强的层状地基作出恰当的 判断; 弹性半空间体地基模型夸大了地基结构的横向 联系。因此, 理论分析结果只能定性分析重载对水泥 路面的影响 [ 2~ 4] 。
春运期间客运车辆安全管理存在的问题及对策
孙英 (鄂尔多斯市交通运输管理处, 内 蒙古 东胜 017000)
摘 要: 春运期间是车辆事故的多发期。文章分析了春运期间事故发生的原因, 并提出预防措施。
关键词: 运输管理; 春节客运 ; 安全管理
中图分类号: U 49218
文献标识码: B
随着春节的日益临近, 外出务工人员与家人团聚、 学生放假, 一系列的民工流、学生流无疑给春运工作带 来一定的难度, 也为客运车辆交通违法创造了条件, 为 道路交通带来不安全因素。尽管运管、交警部门严管 重罚, 但客运车辆超员超速、管理不到位等各种不安全 因素仍然存在。笔者就如何加强春运期间客运车辆管 理谈几点看法。 1 春运期间客运车辆交通违法现状
150
200
250
- 01551 6
- 01 750 4
- 01 937 8
- 01601 3
- 01 810 5
- 11 004 7
- 01820 2
- 11 060 3
- 11 298 0
300 21 053 7 21 008 9 01 789 5
300 - 11 135 3 - 11 210 5 - 11 608 7
度分析 [ J] 1 公路工程, 2009, ( 4 ): 48- 491
收稿日期: 2010 - 10- 02
本节采用有限元方法分析了重载对水泥混凝土路
面结构响应的影响, 分析表明: ¹ 随着轴载的增加, 水泥混凝土路面板最大弯拉
应力同步增大, 两者之间呈线性关系; º 随轴载的增 长, 各部位 的最大弯拉应 力分布
为: 纵缝边缘中部 > 横缝边缘中部 > 板角, 即纵缝边缘 中部为最不利荷载位置, 与理论相符;
¹ 客车超员。客车车主无视安全、唯利是图是客
车超员的关键因素。平时乘客不多, 收效不高, 而春运 期间民工集中返乡、学生集中放假, 客源增多, 在经济 利益的驱使下, 一些车主铤而走险, 只顾眼前, 不顾以 后, 为了赚取更多的利润, 利用乘客乘车心切的心理, 胆大妄为地见客就拉, 见钱就赚。
º 农村车辆状况差。客运车辆中存在很多旧车, 车辆带 / 病 0行驶现象严重。一些客运车主 ( 承包人 ) 为了挣钱, 车出了毛病不停车检修, 而是一直 凑合使 用, 最终因车辆故障而导致肇事。
应力分析 [ J] 1 中国公路学报, 2000, ( 2) : 17- 201 [ 3] 蒋应军 1 重载交通水泥混凝土 路面材料 与结构研 究 [ D] 1 长安大
学, 20051 [ 4] 郭拥军 1 重载交通水泥混凝土 路面使用 性能研究 [ D] 1 河北工业
大学, 20031 [ 5] 祝云琪, 凌建明 1 上海地 区重载交 通水泥混 凝土路 面面板 设计厚
AN SY S 软 件 的 基 本 分 析 过 程 和 步 骤 为 前 处 理 过 程、加载求解过程、后处理过程。 2 有限元计算模型 211 路面结构分析模型 21111 计算模型及参数
模型尺寸: 混凝土板尺寸取 5 m @ 4125 m @ 0126 m, 考虑到减小边界条件的影响, 地基取为扩大 尺寸, 经过收敛性分析取为 15 m @ 12 m @ 8 m, 路面结构各
表 3 路 面板弯拉应力结果
不同轴载级位 ( kN ) 的最大弯拉应力 /M Pa
150
200
250
01928 4
11 342 1
11 705 6
01982 1
11 234 7
11 580 7
01422 5
01 530 4
01 657 9
表 4 路面 板竖向位移计算结果
不同轴载级位 ( kN )的最大竖向位移 /mm
212 荷载作用位置及形式 在建立有限元模型时, 选择脱空及荷载作用位置位
总第 119期
刘建军: 重载交通作用下水泥混凝土路面结构响应分析
53
于面板的纵、横缝中部和板角处, 考虑不利情况及便于 结果对比, 只取单轴 - 双轮组的一侧荷载, 如图 2所示。
形, 轮胎接地压强与接触面边长见表 2。
表 2 轴载级别、轮胎压力与作用面边 长
轴载 P / kN
轮胎接地压强 p /M Pa 接触面边长 b / cm
100
01 7
161 23
150
01 75
221 59
200
01 87
261 14
250
01 98
281 86
300
11 10
311 01
350
11 21
321 75
荷载 形式采用竖向 均布轴载, 轴重级别 为 100、 150、200、250、300、350 kN。轮胎接地面积采用长方
内 蒙古公路与运输
52
H ighw ays& T ranspo rtation in InnerM ongo lia
2010年第 6期
文章编号: 1005- 0574- ( 2010) 06- 0052- 03
重载交通作用下水泥混凝土路面结构响应分析
刘建军 (内蒙古公路工程局, 内蒙古 呼 和浩特 010010)
350 21 437 8 21 356 1 01 990 8
350 - 11 321 4 - 11 410 7 - 11 873 8
内 蒙古公路与运输
54
H ighw ays& T ranspo rtation in InnerM ongo lia
2010年第 6期
文章编号: 1005- 0574- ( 2010) 06- 0054- 02
摘 要: 采用有限元分析方法对重载交通作用的水泥混 凝土路 面进行 应力分析, 提 出了重 载交通下 水泥路 面的结
构响应, 为旧水泥路面的维修提供参考。
关键词: 重载交通; 有限元分 析; 最大弯拉应力; 最大竖向位移
中图分类号: U 4161216
文献标识码: A
重载交通造成路面结构性破坏和路面严重变形, 使得路面的平整度恶化, 直接影响车辆行驶的速度和 安全性。车辆严重超载超限, 容易引发道路交通事故, 车辆超载一方面会影响车辆制动系统出现异常, 在紧 急制动时易引起交通事故, 另一方面造成车轴断裂、车 辆爆胎等故障 [ 1] 。
层次形式及材料参数见表 1。单元类型: 二维八节点 结构体单元 plane82, 三维 20节点等参单元 solid95。
表 1 路 面结构与材料性质
结构 层次 面层 基层 底基层 土基
结构层 材料 水泥混凝土 水泥稳定碎石 级配碎石
层厚 / cm 26 18 15
材料模量 /M Pa
31 000 1 300 200
» 最大竖向位移与轴载基本呈线性关系, 混凝土 面板的板角挠度始终大于半边挠度。
参考文献 [ 1] 武鹤 1 重载交通水泥混凝土路面唧泥损坏分析 [ J] 1 黑龙江交通科
技, 2006, ( 7) : 43 - 461 [ 2] 田波, 姚祖康, 赵队家, 等 1 承受特重 车辆作 用的水 泥混凝 土路面
3 结果与分析 应力及位移计算结果见图 3~ 图 6及表 3、表 4。 对表 3、表 4进行回归拟合, 可得图 7、图 8。
荷载位置
纵缝边缘中部 横缝边缘中部
板角
100 01 598 7 01 668 9 01 259 7
荷载位置
纵缝边缘中部 横缝边缘中部
板角
100 - 01 358 9 - 01 401 4 - 01 552 1
由以上计算结果, 可以得出: ¹ 无论荷载作用在什么位置, 随着轴载的增加, 水泥混凝土路面板最大弯拉应力同步增大, 两者之间 呈线性关系, 纵缝边缘中部线性方程为 y = 01007 4x + 01152, 相关系数 R 2 = 01999 4。 º 当轴载 [ 165 kN时, 横缝边缘的最大弯拉应力 大于纵缝边缘的最大弯拉应力; 当轴载 > 165 kN 时, 纵缝边缘中部最大弯拉应力大于横缝边缘的最大弯拉
» 最大竖向位移与轴载基本呈线性关系, 纵缝边 缘中部线性方程为 y = 01003 9x + 01025 4, 相关系数 R1 = 01999 9。 4 结论
35
泊松 弯拉强度
比
/M Pa
01 15
41 5
01 20
01 25
01 35
21112 网格划分 网格划分有两种方式, 一种是定义节点, 然后生成
单元法; 另一种是建模方式, 建模创建完成后, 直接对 模型进行网格自动划分操作, 本文采用后一种方式, 模 型创建完成后, 对其进行网格划分也有两种方式, 一种 是 自由 网 络 划 分 方 法, 另 一 种 是规 则 网 格 规 划 方 法 [ 5] 。为了提高解的精确性, 对车辆荷载作用区域进 行了局部网格加密, 见图 1。
本文采用有限元分析方法对重载交通作用的水泥 混凝土路面进行应力分析, 提出了重载交通下水泥路 面的结构响应, 为旧水泥路面的维修提供参考。 1 ANSYS分析过程
在分析车辆荷载作用下的水泥混凝土路面荷载应
力时, 水泥混凝土路面通常假设 为弹性地基上的 板。 常用的弹性地基的力学模型有两种: W ink ler地基模型 和弹性半空间体地基模型。这两种地基模型与实际地 基情况均有出入, 它们将地基视为均质体而不能反映 路面结构的层状特点。W inkler地基模型忽略了地基 的承载能力, 无法对经过加强的层状地基作出恰当的 判断; 弹性半空间体地基模型夸大了地基结构的横向 联系。因此, 理论分析结果只能定性分析重载对水泥 路面的影响 [ 2~ 4] 。
春运期间客运车辆安全管理存在的问题及对策
孙英 (鄂尔多斯市交通运输管理处, 内 蒙古 东胜 017000)
摘 要: 春运期间是车辆事故的多发期。文章分析了春运期间事故发生的原因, 并提出预防措施。
关键词: 运输管理; 春节客运 ; 安全管理
中图分类号: U 49218
文献标识码: B
随着春节的日益临近, 外出务工人员与家人团聚、 学生放假, 一系列的民工流、学生流无疑给春运工作带 来一定的难度, 也为客运车辆交通违法创造了条件, 为 道路交通带来不安全因素。尽管运管、交警部门严管 重罚, 但客运车辆超员超速、管理不到位等各种不安全 因素仍然存在。笔者就如何加强春运期间客运车辆管 理谈几点看法。 1 春运期间客运车辆交通违法现状
150
200
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- 01551 6
- 01 750 4
- 01 937 8
- 01601 3
- 01 810 5
- 11 004 7
- 01820 2
- 11 060 3
- 11 298 0
300 21 053 7 21 008 9 01 789 5
300 - 11 135 3 - 11 210 5 - 11 608 7
度分析 [ J] 1 公路工程, 2009, ( 4 ): 48- 491
收稿日期: 2010 - 10- 02
本节采用有限元方法分析了重载对水泥混凝土路
面结构响应的影响, 分析表明: ¹ 随着轴载的增加, 水泥混凝土路面板最大弯拉
应力同步增大, 两者之间呈线性关系; º 随轴载的增 长, 各部位 的最大弯拉应 力分布
为: 纵缝边缘中部 > 横缝边缘中部 > 板角, 即纵缝边缘 中部为最不利荷载位置, 与理论相符;
¹ 客车超员。客车车主无视安全、唯利是图是客
车超员的关键因素。平时乘客不多, 收效不高, 而春运 期间民工集中返乡、学生集中放假, 客源增多, 在经济 利益的驱使下, 一些车主铤而走险, 只顾眼前, 不顾以 后, 为了赚取更多的利润, 利用乘客乘车心切的心理, 胆大妄为地见客就拉, 见钱就赚。
º 农村车辆状况差。客运车辆中存在很多旧车, 车辆带 / 病 0行驶现象严重。一些客运车主 ( 承包人 ) 为了挣钱, 车出了毛病不停车检修, 而是一直 凑合使 用, 最终因车辆故障而导致肇事。
应力分析 [ J] 1 中国公路学报, 2000, ( 2) : 17- 201 [ 3] 蒋应军 1 重载交通水泥混凝土 路面材料 与结构研 究 [ D] 1 长安大
学, 20051 [ 4] 郭拥军 1 重载交通水泥混凝土 路面使用 性能研究 [ D] 1 河北工业
大学, 20031 [ 5] 祝云琪, 凌建明 1 上海地 区重载交 通水泥混 凝土路 面面板 设计厚
AN SY S 软 件 的 基 本 分 析 过 程 和 步 骤 为 前 处 理 过 程、加载求解过程、后处理过程。 2 有限元计算模型 211 路面结构分析模型 21111 计算模型及参数
模型尺寸: 混凝土板尺寸取 5 m @ 4125 m @ 0126 m, 考虑到减小边界条件的影响, 地基取为扩大 尺寸, 经过收敛性分析取为 15 m @ 12 m @ 8 m, 路面结构各
表 3 路 面板弯拉应力结果
不同轴载级位 ( kN ) 的最大弯拉应力 /M Pa
150
200
250
01928 4
11 342 1
11 705 6
01982 1
11 234 7
11 580 7
01422 5
01 530 4
01 657 9
表 4 路面 板竖向位移计算结果
不同轴载级位 ( kN )的最大竖向位移 /mm
212 荷载作用位置及形式 在建立有限元模型时, 选择脱空及荷载作用位置位
总第 119期
刘建军: 重载交通作用下水泥混凝土路面结构响应分析
53
于面板的纵、横缝中部和板角处, 考虑不利情况及便于 结果对比, 只取单轴 - 双轮组的一侧荷载, 如图 2所示。
形, 轮胎接地压强与接触面边长见表 2。
表 2 轴载级别、轮胎压力与作用面边 长
轴载 P / kN
轮胎接地压强 p /M Pa 接触面边长 b / cm
100
01 7
161 23
150
01 75
221 59
200
01 87
261 14
250
01 98
281 86
300
11 10
311 01
350
11 21
321 75
荷载 形式采用竖向 均布轴载, 轴重级别 为 100、 150、200、250、300、350 kN。轮胎接地面积采用长方
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文章编号: 1005- 0574- ( 2010) 06- 0052- 03
重载交通作用下水泥混凝土路面结构响应分析
刘建军 (内蒙古公路工程局, 内蒙古 呼 和浩特 010010)
350 21 437 8 21 356 1 01 990 8
350 - 11 321 4 - 11 410 7 - 11 873 8
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2010年第 6期
文章编号: 1005- 0574- ( 2010) 06- 0054- 02
摘 要: 采用有限元分析方法对重载交通作用的水泥混 凝土路 面进行 应力分析, 提 出了重 载交通下 水泥路 面的结
构响应, 为旧水泥路面的维修提供参考。
关键词: 重载交通; 有限元分 析; 最大弯拉应力; 最大竖向位移
中图分类号: U 4161216
文献标识码: A
重载交通造成路面结构性破坏和路面严重变形, 使得路面的平整度恶化, 直接影响车辆行驶的速度和 安全性。车辆严重超载超限, 容易引发道路交通事故, 车辆超载一方面会影响车辆制动系统出现异常, 在紧 急制动时易引起交通事故, 另一方面造成车轴断裂、车 辆爆胎等故障 [ 1] 。
层次形式及材料参数见表 1。单元类型: 二维八节点 结构体单元 plane82, 三维 20节点等参单元 solid95。
表 1 路 面结构与材料性质
结构 层次 面层 基层 底基层 土基
结构层 材料 水泥混凝土 水泥稳定碎石 级配碎石
层厚 / cm 26 18 15
材料模量 /M Pa
31 000 1 300 200
» 最大竖向位移与轴载基本呈线性关系, 混凝土 面板的板角挠度始终大于半边挠度。
参考文献 [ 1] 武鹤 1 重载交通水泥混凝土路面唧泥损坏分析 [ J] 1 黑龙江交通科
技, 2006, ( 7) : 43 - 461 [ 2] 田波, 姚祖康, 赵队家, 等 1 承受特重 车辆作 用的水 泥混凝 土路面
3 结果与分析 应力及位移计算结果见图 3~ 图 6及表 3、表 4。 对表 3、表 4进行回归拟合, 可得图 7、图 8。
荷载位置
纵缝边缘中部 横缝边缘中部
板角
100 01 598 7 01 668 9 01 259 7
荷载位置
纵缝边缘中部 横缝边缘中部
板角
100 - 01 358 9 - 01 401 4 - 01 552 1
由以上计算结果, 可以得出: ¹ 无论荷载作用在什么位置, 随着轴载的增加, 水泥混凝土路面板最大弯拉应力同步增大, 两者之间 呈线性关系, 纵缝边缘中部线性方程为 y = 01007 4x + 01152, 相关系数 R 2 = 01999 4。 º 当轴载 [ 165 kN时, 横缝边缘的最大弯拉应力 大于纵缝边缘的最大弯拉应力; 当轴载 > 165 kN 时, 纵缝边缘中部最大弯拉应力大于横缝边缘的最大弯拉
