[发明专利]一种确定沥青路面压路机振动轮轨迹重叠宽度的方法

权利要求书

1.一种确定沥青路面压路机振动轮轨迹重叠宽度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用ABAQUS有限元软件建立路面结构有限元模型，并在路面结构各个边界面施加相应的约束条件；建模完成后，采用结构技术对路面结构进行网格划分，单元类型采用八节点六面体线性缩减积分单元；

S2、对构建好的有限元模型进行有限元分析，计算得到在振动压路机作用下的路面压实轨迹中点处面层结构接触应力和加速度，并将计算得到的路面结构理论数据与现场实测数据进行对比，以验证有限元模型的准确性；

S3、基于有限元计算结果，将压路机振动荷载作用区域横向与纵向各个节点的应力值输出，并绘制应力大小分布图，从而定量确定路面碾压过程中振动轮压实应力的数值分布规律；

S4、对振动压实过程中路面应力分布规律进行分析，得出压路机往复碾压过程中每次碾压时的轮迹与上一次碾压时的轮迹的最优重叠宽度；

所述步骤S2中，振动轮作用于路面结构的荷载形式为简谐振动，采用正弦函数，简谐振动力为：

F＝F₀sinωt 1)；

式1)中，F₀为压路机产生的激振力，ω为正弦函数的圆频率，ω＝2πf；

在有限元计算时将振动轮轴重与简谐振动的激振力一并施加于路面结构层，即：

P＝G+F₀sinωt 2)；

式2)中，G为振动轮重；

压路机振动过程中对桥面的激振力形式可以进一步表示为：

压路机荷载采用压力荷载形式，其接触应力大小的分布计算公式如下：

式4)中，D为振动轮直径；L为振动轮宽度；

将式2)、式3)代入式4)，可得：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在分析压路机荷载振动作用下桥梁结构受力情况时，压路机振动轮与路面接触面可看成矩形，荷载面积为0.2m×2.1m。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，依据现场实际路面振动碾压过程中所选择的压路机振动频率，在进行有限元计算时，取67Hz作为主要计算工况进行加载，相应激振力为106kN，现场压路机工作速度为4km/h。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用Fortran语言将式5)所表示的荷载形式编写为DLOAD用户子程序实现振动碾压过程。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2还包括：对振动压实过程中某一时刻的应力分布进行分析，以获得压路机压实作用力在路面结构的影响深度范围。