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《移動荷載作用下的路面模型動力響應分析-工程力學》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、題目：移動荷載作用下的路面模型動力響應分析2015年6月1日摘要1引言11.1選題背景11.2交通荷載引起振動問題的影響21.3國內外研究現狀42路面分析模型62.1模型中的基木假設62.2Kelvin地基模型62.3Kirchhoff薄板結構有限元82.4移動單元法92.5移動坐標系下路面模型的運動方程103路面模型的動力學特性分析方法123.1Newmark法原理133.2路面模型動力學分析的計算步驟144數值算例154.1算例一154.2算例二185結論19致謝20參考文獻21在當今社會的發(fā)展中，由丁
2、?城市建設的需要，公路交通和軌道交通通常距離建筑物很近，道路交通帶來的振動問題不容小覷，因此有關道路交通引起的振動問題的研究成果有很重要的研究意義。本文將公路模型進行簡化，把地基和路面考慮為Kelvin地基-Kirchhoff板的耦合模型，將車輛荷載考慮成移動集中荷載，并將一維的移動單元法發(fā)展到二維平面，推導出模型的運動方程，最后再利用Newmark-^法進行求解和分析。關鍵詞：移動荷載，Kelvin地基，Kirchhoff薄板，移動單元法，Newmark-"法ABSTRACTWiththedevelopm
3、entofnowadayssociety,roadtrafficandrailtransitareusuallyveryclosetobuildingsbecauseofneedofthecityconstruction.Andproblemswhicharebroughtfromthemcannotbeignored.Soitismeaningfultoresearchrelatedvibrationproblemscausedbyroadtraffic.Inthispaper,themodelofroa
4、dwillbesimplifiedandthepavementsystemwillbeconsideredasaKirchhoffplatewithKelvinfoundation.Andthevehicleloadingcanbethoughtastheconcentratedmovingload.Inaddition,theone-dimensionalmovingelementmethodisextendedtotwo-dimensionalplane.Thentheequationofmotionc
5、anbeattained.Atlast,Newmark-^willbeusedforsolutionandanalysis.Keywords：Movingloading,Kelvinfoundation,MovingElementMethod,Newmark-/?1引言1.1選題背景在當今社會的發(fā)展中，道路交通的地位越來越重要，發(fā)達的道路系統(tǒng)可以體現一個國家發(fā)展的先進水平，與此同時，由于城市建設的需要，公路交通和軌道交通通常距離建筑物很近，有時甚至從建筑物中穿過（見圖1）,道路交通帶來的振動問題不容小覷。目
6、前,國際上已把振動列為七大環(huán)境公害之一。圖1從樓中穿過的重慶輕軌Fig.lChongqinglightrailwaygoesthroughthebuilding然而，隨著社會經濟的快速發(fā)展，道路交通帶來的振動公害必然會口益顯著，由于經濟發(fā)展對交通需求不斷增大，造成車速不斷提高、車輛載重不斷加大、路面磨損也口益嚴重。這樣作為振動源的車輛產生的振動也將加大。雖然此類振動幅度相比其他振源較小,但是持續(xù)時間較長，不僅會對建筑物內居民正常的生活、工作和娛樂活動造成不良影響,更會影響到某些科研機構內精密儀器設備的正常工
7、作。據國外有關機構調查，在2000年,除了建筑施工和工廠外，交通系統(tǒng)引起的環(huán)境振動是公眾投訴率最高的振動污染，約占總數的14.2%,如圖2所示。□本的調查結果顯示，交通振動影響睡眠的投訴約占45%,其次是精神損傷和房屋破壞，分別占到20%左右。由此可見，有關道路交通引起的振動問題的研究成果不但可以直接指導道路設計、建筑減隔振設計、保護名勝古跡以及房地產的開發(fā)，還有利于居民的正常工作和生活，具有十分重要的現實意義，需要引起我們的重視?！鼋ㄖ┕?49.2圖2環(huán)境振動的公眾投訴率(日本，2000)Fig-2Pu
8、bliccomplaintsratesofenvironmentalvibration(Japan,2000)1.2交通荷載引起振動問題的影響由交通荷載引起的環(huán)境振動的幅值雖然微小，但這種振動具有的持續(xù)性，它造成的環(huán)境振動自然不能小視。這種振動的危害主要表現在三個方面°：（1）對人體的影響；（2）對建筑物安全的影響（尤其是對古建筑物的影響）；（3）對實驗室敏感儀器止常運轉的影響。121對人體的影響地鐵這種岀行方式
