陈德奇

（长沙理工大学交通运输工程学院 湖南 长沙 410075）

文献及测试试验研究表明，行驶于路面的车辆对路面结构产生的交通荷载为随机荷载，其分布规律与路面不平度密切相关，而与车辆本身结构的振动相关性不大[1]～[5]。故在不考虑交通荷载的纵向及横向作用、只考虑垂向作用时，可认为随机交通荷载仅是路面不平度的函数，即将路面不平度作为输入项输入给交通车辆产生随机交通荷载，随机交通荷载再作用于路面结构，引起路基路面结构层的动力响应，从而产生动力变形及位移。而路面不平度亦为随机分布，无法用确定的表达式来描述它，只有通过实测和计算机处理方法产生。如果没有实测的理想数据，通过计算机模拟一个路面不平整度随机函数，使其功率谱密度与所要求的路面功率谱密度相一致，问题就可以获得解决，依据所有路面结构类型的功率谱密度即可建立路面功率谱[6]～[8]。本文引入国际标准路面功率谱PSD（Power Spectral Density），并借助实测资料，采用数值方法，分析路面不平度作用下重载车辆交通随机荷载的产生机理及其特性，从而为随机交通荷载谱的建立提供依据。

1 数值模拟方法

1.1 数值模拟基本参数

为探究普遍意义上的车辆动荷载变化规律，故引入两自由度的四分之一平面车辆模型进行求解，模型如图1所示。图中Ms为簧载质量，即车身部分质量，包括所有车身弹簧悬架的汽车部件，将其视为完全刚体来处理，如车架、车身、货箱等，模型中忽略了人的影响；……