动荷载作用下路基沉降规律试验研究

2012-10-16李利飞谢方媛许道军张立钊

河北工程大学学报(自然科学版) 2012年2期

李利飞，谢方媛，许道军，张立钊

(河北工程大学资源学院，河北邯郸056038)

在动荷载作用下，路基的变形特性已不能用静力学的概念和指标来表征，而表现为动态的应力应变的关系［1]。路基的动应力特性是路基结构动力设计的重要参数，高速运行的车辆对路基产生动力冲击作用，直接影响其使用及耐久性能，而道路结构的振动又对运行车辆的平稳性和安全性产生影响［2－4]。金雷［5]结合河南省岭南高速公路路基施工工程，采用有限元分析软件，研究了逐级填筑作用下路基沉降变形数值仿真技术，获得了路基在各级荷载作用下的应力、沉降数值图形;王智猛［6]结合达成线的建设项目修建了埋设测试元件路基试验段，采用新型ZSS50循环加载设备，进行了不同轴重列车动力作用下的循环加载试验，总结了路基的动态特性及沉降规律，并指出线路中线处路基动力响应最小，总体上呈马鞍形分布，这对路基设计参数的选取具有现实意义。本文以京－化高速公路二期路基施工工程为研究对象，借助有限元数值分析软件ANSYS建立车－路耦合动力学模型，采用半正弦脉冲荷载模100 km/h、150 km/h两种不同车速的汽车荷载，研究在不同车速荷载作用下路基的动力学特性及其工后沉降规律，以期为高速公路路基工程设计及施工提供有益参考。