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交通荷載下 Kelvin 地基上混凝土路面厚板動力響應研究
Dynamic Response of Thick Concrete Pavement Resting on the Kelvin Foundation under Fraffic Load
PDF全文閱讀
朱兆斌
（杭州鐵路設(shè)計院有限責任公司 ，浙江 杭州 310005)
摘 要 ：為研究交通荷載下 Kelvin 地基上混凝土路面的厚板動力響應規(guī)律，將混凝土路面板視為有限寬度的無限長厚板，將交通荷載視為混凝土路面上的矩形運動荷載，應用層合板理論，采用三角級數(shù)與傅里葉變換， 得到運動荷載作用下混凝土路面厚板波數(shù)－頻率內(nèi)的響應積分形式解，再利用傅里葉數(shù)值逆變換方法得到了路面板的撓度與內(nèi)力響應。結(jié)果表明： 在荷載速度較小時，路面板的撓度和彎矩 、剪力在縱向上均呈對稱分布；隨著速度增加，縱向上的撓度與內(nèi)力分布開始變得不對稱， 同時撓度和彎矩 、剪力幅值不斷減小。荷載頻率對 路面板撓度和內(nèi)力的影響與荷載速度類似。此外， 當運動荷載中心逐漸靠近寬度端部時，路面板內(nèi)部的響應呈現(xiàn)先增大后減少的趨勢。
關(guān)鍵詞：交通荷載 ；Kelvin 地基 ；層合板理論 ；荷載速度 ；路面板撓度
中圖分類號：U416. 216
文獻標志碼：A
文章編號： 1005- 8249 (2024) 06- 0124- 08
DOI:10. 19860/j.cnki.issn1005 - 8249.2024.06.023
ZHU Zhaobin
(Hangzhou Railway Design Institute Co. ，Ltd. ，Hangzhou 310005 , China)
Abstract：To study the dynamic response law of thick pavement resting on the Kelvin foundation due to a moving load, the thick concrete pavement is modelled as an infinite laminated slab with finite width, the traffic load is modelled as a local rectangular uniform load on the pavement. Dynamic responses of the pavement due to the traffic load are first derived in the form of integral function based on the laminated plate theory, trigonometric series and Fourier transformation technique in the wavenumber and frequency domain. The response results of the pavement are finally obtained using numerical inverse Fourier transformation method. The results show that the distributions of pavement’s deflection, bending moment and shear force in the longitudinal direction are almost symmetric when load velocity is small. When the load velocity continues to increase, the distribution becomes asymmetric and the amplitudes of deflection, bending moment and shear force decrease continuously. The effect of load frequency on the dynamic response of pavement is similar to that of load velocity. Furthermore, when the center of traffic load approaches the end of pavement in the transverse direction, the dynamic response increases slightly at first and then rapidly reduces in the end.
Keywords : traffic load; Kelvin foundation; laminated plate theory; load velocity; pavement deflection
作者簡介： 朱兆斌 (1977—) , 男 ，本科 ， 高級工程師 ，研 究方向： 交通工程及地下工程研究與設(shè)計。
收稿日期：2023- 05- 10
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