本文關(guān)鍵詞：基于行車舒適性的高速公路沉降評(píng)價(jià)和擴(kuò)建縱面設(shè)計(jì)研究　出處：《浙江大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：軟土地區(qū)的高速公路,由于軟土地基的固結(jié)和次固結(jié)特性,通車運(yùn)營(yíng)后往往發(fā)生較大的沉降和不均勻沉降。沉降后路面加鋪的荷載進(jìn)一步加劇這種沉降。過大的沉降和不均勻沉降,不僅使道路縱面線形變差,嚴(yán)重影響行車舒適性,而且給高速公路改擴(kuò)建工程縱面設(shè)計(jì)帶來很大困難。公路沉降評(píng)價(jià)和縱面設(shè)計(jì)是軟土地區(qū)高速公路改擴(kuò)建工程中的兩個(gè)重要問題。本文從行車舒適性的角度出發(fā),針對(duì)以上兩個(gè)問題進(jìn)行了理論分析和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究,完成了以下四個(gè)方面的工作：(1)采用五自由度車輛-道路相互作用分析模型,根據(jù)Newmark-β法編制MATLAB程序求解振動(dòng)加速度,并根據(jù)ISO2631《機(jī)械振動(dòng)與沖擊——人體承受全身振動(dòng)的評(píng)價(jià)》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行舒適性評(píng)價(jià)。在文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)測(cè)結(jié)果的基礎(chǔ)上,提出了道路縱向不均勻沉降的三種計(jì)算模式,分析了高速公路不均勻沉降條件下的車輛-道路相互作用規(guī)律和車輛性能參數(shù)對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。(2)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試了兩種車輛以不同車速在路橋過渡段行駛過程中車身左前、右前、左后、右后四個(gè)位置和前后排座椅的振動(dòng)加速度,并與理論分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,驗(yàn)證了本文所采用的五自由度分析模型和車輛-道路相互作用規(guī)律。(3)探討了車載激光儀高程數(shù)據(jù)的間距和擬合方法對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響,提出基于行車舒適性的高速公路路基沉降評(píng)價(jià)方法,以一公里為基本評(píng)價(jià)單元,統(tǒng)計(jì)不均勻沉降引起的加權(quán)加速度均方根值在各舒適程度范圍內(nèi)的比例,依此比例計(jì)算行車舒適性指數(shù)和行駛質(zhì)量指數(shù),判定沉降評(píng)價(jià)等級(jí),并給出養(yǎng)護(hù)工作指導(dǎo)意見。(4)對(duì)坡長(zhǎng)、坡差、豎曲線半徑等道路縱面設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行了分析,提出高速公路改擴(kuò)建工程縱面擬合設(shè)計(jì)的方法,在條件受限時(shí)可突破新建公路規(guī)范中對(duì)最小坡長(zhǎng)的限制,按照行車舒適性要求或控制3s設(shè)計(jì)速度行程的豎曲線長(zhǎng)度進(jìn)行縱面設(shè)計(jì),并結(jié)合軟土地區(qū)高速公路工程進(jìn)行了實(shí)例分析。
[Abstract]:Due to the consolidation and secondary consolidation characteristics of soft soil foundation in soft soil, large settlement and uneven settlement often occur after the operation of the soft soil. This settlement is further aggravated by the loading of the paved road after settlement. Excessive settlement and uneven settlement not only make the alignment of the road surface worse, but also seriously affect the ride comfort. It also brings great difficulties to the longitudinal design of expressway reconstruction and expansion project. Highway settlement evaluation and longitudinal surface design are two important problems in the expressway reconstruction and extension project in soft soil area. This article from the driving comfort point of view, to solve the above two issues of theoretical analysis and field tests, completed the work in the following four aspects: (1) with five degrees of freedom vehicle road interaction analysis model, based on Newmark- method MATLAB program for solving vibration acceleration, and according to the "mechanical ISO2631 the vibration and impact of human exposure to whole body vibration evaluation standard of comfort evaluation". Based on the literature research and the measured results, three computing models for the longitudinal uneven settlement of the road are proposed. The influence of vehicle road interaction on the uneven settlement of the expressway and the influence of vehicle performance parameters on the calculation results are analyzed. (2) two vehicles at different speeds in the Luqiao transition section of vibration acceleration of vehicle body left front, right front, left and right after the four position and a front row seat in the process of the field test, and the results are compared with theoretical analysis, verified the five degrees of freedom vehicle model and analysis - Road interaction rules. (3) to investigate the spacing and elevation data fitting method of vehicular laser instrument on the calculation result, the evaluation method of highway subgrade settlement based on driving comfort, with a km for the evaluation unit, the statistics of uneven settlement caused by the weighted acceleration RMS in the comfort range ratio, so the ratio calculation the driving comfort index and riding quality index, determine the settlement evaluation grade, and gives maintenance work guidance. (4) the slope length, slope and vertical curve radius of road vertical design indexes are analyzed, put forward the expansion project of longitudinal surface fitting design method of expressway, in limited conditions when the minimum slope length limit in the breakthrough new highway standard, for the profile design of vertical curve length according to the driving comfort requirements 3S or control the design speed of the trip, and the example is analyzed combined with the highway engineering in soft soil area.
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：U416.1;U418.8

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本文編號(hào)：1345697