随机车辆荷载下排水沥青路面动力响应分析

摘要

为研究车辆随机荷载与排水沥青路面系统的耦合动力响应，提出一种基于叠加原理的解析求解方法。首先，基于路面平整度激励下的1/4车辆模型获取随机车辆荷载，并根据Biot孔隙介质理论建立多层排水沥青路面模型；其次，利用Fourier-Bessel series(FBS)方法将控制方程转化至正交矢量函数坐标系中，结合dual variable and position(DVP)方法推导多层排水沥青路面的层间传递关系；最后，将随机车辆荷载等效为圆形随机荷载输入模型，通过叠加计算获得位移、应力及孔隙水压力等响应的解析解。结果表明：所提方法具有良好的计算稳定性，计算耗时较低，且解析解与既有算例高度吻合。路面平整度、行车速度及路面结构渗透性对排水沥青路面结构的动力响应具有显著影响，这为沥青路面结构设计、路面养护及延长使用寿命提供了理论参考。

关键词

道路工程 / 排水沥青路面 / 随机车辆荷载 / 动力响应 / FBS方法 / DVP方法