长大纵坡路段重型车辆动荷载研究

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高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性分析

第17卷第24期2017年8月 1671—1815(2017)024-0283-06科学技术与工程Science Technology and EngineeringVol. 17 No.24 Aug. 2017©2017 Sci.Tech.Engrg.高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性分析陈之强(西藏大学工学院，拉萨85〇〇〇〇)摘要准确分析重载车辆在高速公路超长爬坡路段的行驶状态，能够保证车辆的主动安全控制。

当前车辆形式状态安全稳定性分析大多采用单一集中卡尔曼滤波方法，存在容错性差的弊端，稳定性和可靠性不高。

为此，从新的角度对高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性进行分析，通过失稳角对行驶状态安全稳定性进行分析；依据弯道路段事故特征，分析重载车辆出现侧翻与侧滑的现象，得出高速公路路面情况、坡度和转弯半径对重载车辆行驶状态安全稳定性有影响的结论。

引入加速度干扰概念，以更加有效的分析重载车辆行驶安全稳定性。

实验结果表明，所提方法能准确分析重载车辆行驶状态的安全稳定性。

关键词高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性中图法分类号U461.91; 文献标志码B重载车辆车身通常重心较高，在高速公路超长爬坡路段上行驶稳定性较差，尤其是满载行驶的情况下，安全性较低。

因此，需对高速公路超长爬坡路段重载车辆行驶状态安全稳定性进行分析，为车辆的安全行驶提供有效依据，以提高行驶安全性[1，2]。

在车辆设计之初，对车辆稳定性的研究就一直存在。

文献[3 ]依据轮胎非线性特性，通过稳定横摆转矩对车辆的稳定性进行分析，然而其只能分析简单工况，且没有给出明确的稳定界限;依据对非线性瞬态过程的分析，文献[4 ]提出一种横摆角速度-质心侧偏角相平面图，通过该图对所有工况下的车辆特性进行分析，从而实现车辆安全稳定性分析。

文献[5 ]依据前轴侧偏角-后轴侧偏角相平面图，依据轮胎非线性侧偏特性对车辆安全稳定性的影响进行分析。

浅谈高速公路长大纵坡路段安全综合对策措施

摘要:山区高速公路高差起伏大、弯道多、纵坡陡且长，超长连续大纵坡对道路安全影响非常巨大，应采用综合对策措施，提供行车安全性。

关键词:高速公路长大纵坡安全0引言在对长大纵坡路段进行施工的过程中，为了克服高差，设计过程中，需要交替使用陡坡和缓坡。

这样的设计在一定程度上满足了技术标准和规范相应的要求，但是，在运营过程中出现了许多的问题。

连续长大纵坡路段导致车辆，尤其是大型货车频繁制动，进而降低了制动效能，进而引发追尾撞车、坠车或弯道处车速过快而冲撞护栏，甚至路外引发恶性交通事故，直接威胁到人们群众的生命财产安全。

超长连续纵坡对道路安全造成重大影响，需要在设计、施工、运营期间，采取综合对策措施、应急救援体系。

1线形展线改善高速公路的线形，对于连续下坡路段来说，这是根本性的安全措施，通过展线，对路线的长度进行延长，一定程度克服了高差，减小平均纵坡，山岭重丘区尽量进行线形展线，减缓平均纵坡，增加道路运营安全性。

2加大安全行车宣传力度在长大纵坡等重点路段和服务区增设安全行车警示牌、悬挂警示横幅、滚动播放警示片盒警示语。

编印山区高速公路安全行车提示卡、危化品运输、应急防灾等警示宣传资料，通过沿线收费站口、服务区发放给过往司乘人员。

争取沿线地方人民政府和移动、联通、电信等公司支持，通过全线情报板、公告牌及时准确发布路况信息。

3加大交通安全设施投入力度车辆在启动淋水装置后，通过调查研究发现，通常情况下，水箱中的水在行驶7公里左右就会基本用完，所以，在停车区设置相应的车辆加水及冷却设施，在一定程度上可以确保载重汽车制动性能的稳定性；另外，驾驶员在停车区内可以对车况进行检查，以及休息等，保持较好的状态进行下坡行驶。

因此，增加或扩建野外停车区，因此宜适当设置、增加或扩建停车区。

目前，在国内外，在解决长大下坡路段交通安全问题方面，避险车道是一个比较有效的办法。

所谓避险车道，就是在靠近长大下坡的末端设计一个制动坡床，确保制动坡床与道路坡度方向相反，紧急制动停车通过较陡的上坡来完成，进而在一定程度上避免车辆在连续下坡行驶过程中，因刹车失控造成交通事故，其他正常行驶车辆的自由度和安全度从而大大提高。

重载长大纵坡路段沥青路面车辙成因分析及处治措施

重载长大纵坡路段沥青路面车辙成因分析及处治措施摘要：通过对重庆某些高速公路长大纵坡路段上坡车道沥青混凝土路面车辙情况实地调查．分析长大纵坡路段沥青混凝土路面车辙病害成因，从改善沥青混合料性能、施工过程质量控制等方面，提出具体防止车辙病害的处治措施．减少长大纵坡路段沥青混凝土路面车辙，提高沥青混凝土路面抗车辙能力，延长长大纵坡路段沥青路面使用寿命。

关键词：沥青路面长大纵坡病害成因分析车辙防治0前言随着国民经济持续健康快速的发展，我国公路基础设施建设特别是高速公路的建设得到了迅猛发展，全国高速公路通车总里程到2005 年底达到 4.1 万公里，运营里程稳居世界第二位。

由于沥青路面具有行驶舒适、低噪音、维修方便等特点，高速公路路面工程主要以沥青路面为主[1]。

然而，在高温、雨水与重载交通等联合作用下，沥青路面破损发生的时间提前且损坏程度增加，尤其以长陡坡路段更为严重。

本文将通过对重载长大纵坡路段沥青路面各种车辙病害的成因及工程处治措施进行了分析。

1车辙影响因素影响沥青路面车辙产生的原因很多，大致可归结为材料及混合料组成性能、气候条件和交通条件的影响，其他因素包括路基、路面基层和路面结构的组成及其施工质量的影响。

通常上述多种因素会结合在一起对沥青路面车辙的形成产生综合影响。

但是针对山区长大纵坡沥青路面特殊的线性特点，影响的车辙的因素还有以下几个方面：1.1坡度和坡长长大纵坡路段车辙病害的形成与坡度和坡长密不可分，坡度越大，坡长越长，车辙病害越位严重。

但坡度与坡长是双重因素作用于路面车辙病害，对于坡度大，破长小或者坡长大，坡度小的路段，调查发现，车辙病害并不严重，而对于连续爬坡路段通常是车辙病害形成的高发区。

1.2多轴车的占有量对于长大纵坡路段，多轴重载车辆由于爬坡能力不足，在一些路段速度仅为10~15Km/h。

因此重载交通的发展尤其是多轴车的增多，对于长大纵坡路段路面损坏应当引起特别的关注。

1.3重载车辆爬坡速度据有关文献指出：车辆速度的降低对于车辙的影响比荷载及温度的影响更大，在我国，即使平坡路段，重载车的速度也经常达不到50 Km/h，也就是说一辆车的作用相当于车速为100 Km/h车的2倍[2]。

山区高速公路长大上坡路段通行能力分析及改善措施研究的开题报告

山区高速公路长大上坡路段通行能力分析及改善措
施研究的开题报告
一、研究背景
随着我国经济的快速发展，交通运输在经济发展中的地位越来越重要。

高速公路作为快速、安全、便捷的交通方式，已经成为国家基础设施建设的重点项目之一。

然而，山区高速公路与平原地区的高速公路相比，具有路线曲折、坡度大、车道窄等特点，不仅对驾驶员的技术要求较高，而且对车辆的性能要求也较高。

因此，山区高速公路在设计和建设过程中，需要更加关注道路的通行能力和安全性。

本研究以某山区高速公路长大上坡路段为例，对该路段的通行能力进行分析和改善措施的研究，旨在为解决山区高速公路通行难题提供理论依据和技术支持。

二、研究内容
本研究的主要内容包括：
1. 山区高速公路长大上坡路段通行能力分析：通过采取现场调研、交通流量统计等方法，对该路段的通行能力进行分析。

分析内容包括车流量、车道宽度、坡度等因素对通行能力的影响。

2. 山区高速公路长大上坡路段通行能力改善措施研究：基于对路段通行能力的分析结果，提出相应的改善措施。

例如，在交通高峰期增加路面宽度、提高车辆通行速度等。

3. 基于仿真模拟技术对改善措施的效果进行评估：通过建立仿真模型，对不同改善措施进行模拟，并评估其效果。

根据评估结果，提出更加优化的改善方案。

三、研究意义
山区高速公路在建设和运营过程中存在着许多具有挑战性的问题，其中通行能力是其中一个重要问题。

本研究基于对山区高速公路长大上坡路段的分析和改善措施的研究，可以为山区高速公路的规划、设计和建设等方面提供重要的理论和实践支持，有助于提升山区高速公路的通行能力和安全性，为提高我国交通运输事业的发展水平做出贡献。

长大纵坡沥青路面抗车辙性能研究的开题报告

长大纵坡沥青路面抗车辙性能研究的开题报告一、选题背景与研究意义随着城市化进程的快速发展，人民生活水平不断提高，交通需求日益增加。

而道路作为城市交通系统的基础设施，其质量和性能直接影响着道路交通的安全、快捷和舒适性。

因此，如何提高道路的耐久性和抗车辙性能成为了当前道路建设和维护领域的重要研究方向之一。

长大纵坡沥青路面作为一种常用的路面结构形式，在道路工程中应用广泛，其抗车辙性能对于保障道路长期稳定运行至关重要。

然而，由于车辙是由运行车辆的力学作用在路面上产生的，因此长大纵坡沥青路面的抗车辙性能受到多种因素的影响，如路面结构设计、施工质量、路基土质状况等。

因此，开展长大纵坡沥青路面抗车辙性能研究，对于指导道路设计和施工，提高道路使用寿命和交通运行质量具有重要意义。

二、研究内容和方法1. 研究内容本次研究将以长大纵坡沥青路面为研究对象，探究长大纵坡沥青路面的抗车辙性能及其影响因素，主要包括以下几个方面：（1）长大纵坡沥青路面的结构形式及其特点；（2）长大纵坡沥青路面的车辙形成机理及其影响因素；（3）长大纵坡沥青路面的抗车辙性能评价方法及其研究进展；（4）长大纵坡沥青路面抗车辙性能与结构设计、施工质量、路基土质状况等因素的关系。

2. 研究方法（1）实验法：通过道路试验场等现场实验和室内试验，分析长大纵坡沥青路面的机械性能和耐久性能，验证其抗车辙性能。

（2）模拟法：通过数值模拟和有限元分析等方法，模拟长大纵坡沥青路面的机理及其受力情况，分析车辙形成机理和影响因素，预测长大纵坡沥青路面的抗车辙性能。

（3）文献综述法：系统地梳理长大纵坡沥青路面抗车辙性能方面的相关文献，了解国内外研究现状和进展，发掘未来的研究方向和重点。

三、预期目标和研究意义本次研究预期达到以下目标：（1）掌握长大纵坡沥青路面抗车辙性能方面的基本理论和实验方法；（2）分析长大纵坡沥青路面的结构形式、特点和机理，提出提高长大纵坡沥青路面抗车辙性能的措施；（3）评价长大纵坡沥青路面的抗车辙性能，分析其与结构设计、施工质量、路基土质状况等因素的关系；（4）为指导道路设计和施工提供科学参考，促进长大纵坡沥青路面抗车辙性能领域的研究进展。

重型车辆对路面的振动冲击荷载

考虑到速度和胎压对车辆振动也有一定的影
笔者建立了四自由度的二分之一车辆动力学模响，这里分析高速高压、高速低压、低速高压和低
型，将装载质量视为车厢内均匀分布的质量，轮胎速低压等四个工况下车辆的动荷载，研究轴重对前
的刚度为胎压和轴重的函数。
后轮最大动压力功率谱密度和动载系数的影响（见
本文以东风汽车公司生产的EQ1141G载货汽车图1~图4）。高速高压工况指车辆速度为60km/h，胎
低速低压工况
0.30
0.25
0.20
0.15
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 后桥轴重（t）
图 3 前轮动载系数
1.6
高速低压工况
1.4
高速高压工况
低速高压工况
1.2
低速低压工况
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 后桥轴重（t）
Key words： vehicle load； vehicle dynamic mode； distribution mass； axle load； speed； tire pressure
1 引言
（17～15.6）/7.5－3。采用子午线宽轮辋轮胎，前桥为
近年来，我国高速公路普遍出现了严重的早期单胎，后桥为双胎，轮胎规格为10.00R20-16PR，
EQ1141G载货汽车为东风汽车公司生产的在我为40km/h，胎压为0.7MPa。
国占有广阔市场的典型重型运输车辆。该车前悬架
分析图1~图4可得出如下结论。
采用少片变断面钢板弹簧，外侧装有液压筒式减震 3.1.1 随着后桥轴重的增加，即装载质量的增加，

长大纵坡专题研究方案(纯方案,2页)

本项目接线陕西境段海拔在1000米左右，大宁河沟谷海拔在350米左右，且由于路线走廊所处地形、地质条件复杂。

本项目出现了长纵坡路段，给行车安全造成隐患。

尤其在冰、雨、雾等恶劣天气条件使得长纵坡路段的交通事故纷繁增加。

因此我院考虑需要对长纵坡路段指标设计与速度控制技术进行针对性的专题研究。

1、长大纵坡合理控制指标研究分析国内外公路纵坡设计理论、方法的基础上，系统研究载重汽车的性能和爬坡能力，通过实地调研和计算机仿真模拟等手段，对比分析不同纵坡设计对汽车行驶速度、断面客货车速度差、公路通行能力及驾驶员的影响，提出下坡路段纵坡设计方法和控制性指标推荐范围。

山区高速公路设计中，经常会出现陡坡与小半径圆曲线相重叠的情况，应保证合理安全的合成坡度。

而近年来频频出现的特殊气候条件对公路设计时的合成坡度提出了更高的要求，需要深入研究确定。

针对我国目前“陡缓陡”纵坡设计方法的适用性和存在问题，研究不同纵坡设计方法对汽车行车的影响(主要是速度的影响)；在保障行车安全的前提下，结合分离式、整体式路基的工程实际情况，以及实验数据分析，提出适合山区汽车特性和交通特点的长大下坡路段纵坡设计方法和原则，验证各设计指标的安全性，确定长大纵坡路段主要控制指标。

2、长下坡路段交通安全和合理限速设计方案研究针对下坡路段的事故发生频率高的情况，目前国内的主要采取设置避险车道等措施，但对于交通工程如何有效与避险车道紧密结合关注和相关非常少，而且针对山区长大纵坡设计与工程应用性方面，保证冰、雨、雪等恶劣条件下长大纵坡设计和建设的交通安全性的研究仍是空白。

专题研究考虑通过典型事故分析与实验研究相互结合的方法，系统研究汽车尤其是载重汽车的性能和刹车热衰退规律，提出下坡方向纵坡设计方法和控制性指标推荐值范围。

专题将建立适合山区交通特点的运行速度模型、交通服务水平预测模型、货车制动器热衰退模型评价设计方案中连续陡纵坡路段几何设计方案的安全性；通过对车辆在长大纵坡路段的行驶特征分析，找出车辆制动失效与车速、坡度、坡长的关系，提出在车辆制动失效下紧急避险的有效方法，确定避险车道设置的合理位置及间距，结合现场调研及试验研究成果，基于运行速度模型，得出避险车道设计计算方法。

关于货运车型不适应高速公路连续纵坡路段通行条件的调查研究报告-2015-08-10

关于高速公路货车主导性车型不适应高速公路连续纵坡路段通行条件的调查研究报告中交第一公路勘察设计研究院有限公司交通运输安全应急信息保障技术及设备行业研发中心（筹）交通安全与数字技术研发中心时间：2015年8月10日关于高速公路货车主导性车型不适应高速公路连续纵坡路段通行条件的调查研究报告报告摘要：基于《公路工程建设关键技术指标与参数研究（二期）》（《公路工程技术标准》修订配套专题）、《国家道路交通安全科技行动计划》（一期）相关专题的研究成果和结论，调查分析当前我国高速公路货运车型组成变化，明确六轴铰接列车已成为高速公路货运的主导性车型；总结通过专题实验研究获得的六轴铰接列车代表性车型的主要性能变化，揭示由上述车型组成变化和主导性车型性能低下，而引起的车型性能条件不适应高速公路连续纵坡路段通行条件即“车不适应路”的结构性矛盾，分析其对高速公路建设和运营管理的重大影响；综合考虑当前综合国情条件，从减小和消除“车不适应路”的矛盾和影响出发，总结提出对汽车生产制造、市场准入以及运输管理的建议；提出对既有高速公路安全运营管理的措施建议；提出对新建高速公路项目连续纵坡设计与安全措施的建议。

中交第一公路勘察设计研究院有限公司交通运输安全应急信息保障技术及设备行业研发中心（筹）交通安全与数字技术研发中心郭腾峰等时间：2015年8月10日报告纲要1我国高速公路货运车型组成发生巨大变化，“大型化”趋势显著，六轴半挂式铰接列车已成为高速货运的主导性车型。

(4)2与世界多国重型货车性能发展对比，我国高速公路货运主导性车型的综合性能差距大，无论是上坡动力性能，还是下坡持续制动能力与辅助制动装备条件。

(5)3经综合对比与试验研究，铰接列车的综合性能低下，不能适应高速公路连续纵坡路段的通行条件和要求，“上不去，下不来”，引发“车不适用路”的结构性矛盾和问题。

(7)4“车不适应路”的矛盾，不仅严重影响山区高速公路纵坡路段的通行能力和服务水平，而且直接影响连续下坡路段的行车安全性。

长大纵坡路段受力特点及破坏特征

由上表可知，当路段纵坡坡度小
Ｐ
图１汽车自重在纵坡路段分解图表１不同坡度所对应的路面倾角值
ｆ（％）
１
２
３
４
５
６
７
８
９
ｏ．／弧度
０．Ｏ１
Ｏ．０２
系数厂取Ｏ－５。因此在分析纵坡路面荷于９％时若不考虑路面与车轮间水平载特点时，要重点考虑水平荷载系数厂力系数厂的影响，则纵坡路段路面所承对荷载应力的影响。
构层主要破坏模式及内部应力、应变特性进行结构层力学分析。因此．在纵坡路段．路面结构竖向荷载为车辆重力Ｐ的垂直分力
水平荷载系数厂值与路面坡度、
水路面温度、路面粗糙程度行车速度
＝
在纵坡较大（＜３％）或高温季节、路线
转弯时，水平力系数高达Ｏ．５左右，在
Ｐ２＋式（６）
Ｐ２＝Ｐ× ＣＯＳｏ．式（７）纵坡坡角、坡顶车换档变速或紧急
制动的地方．路面水平荷载系数也会增大往往会大于０一，甚至达到０．７左右。我国《城市道路设计规范》中以
面结构的受力模式．坡度大小不同、水平荷载系数的差异将使得结构层内部应力、应变分布不同于平坡道路．

长大纵坡路段车辙的形成机理以及影响因素

长大纵坡路段车辙的形成机理以及影响因素摘要：长大纵坡路段由于特殊的纵坡条件,车辙病害很严重,极大影响了行车安全。

长大纵坡路段沥青混合料的抗高温车辙能力不但与沥青混合料和路面结构类型、沥青胶结料种类等有关，还与坡长和施工等密切相关。

关键词：沥青路面长大纵坡车辙1.概述西南地区属于山岭重丘区，夏季高温多雨，高速公路沿线地形复杂,长陡坡路段多、坡度大,受超载、重载及慢速行车等因素影响,车辙病害较为突出，严重影响了行车安全。

2.车辙类型及机理沥青路面的车辙有3种类型: 在较大的竖直压应力作用下,由于沥青混合料本身的模量偏低,产生竖向变形,即压密性车辙，沥青路面在行车荷载的作用下层间承受较大的剪应力,在高温季节,沥青混合料产生较大的剪切变形从而发生流变性车辙、车辙主要发生在沥青面层以下包括路基在内的各个结构层的永久变形，叫做结构性车辙。

这种车辙的宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面呈浅盆状的U字形（凹形）。

通过行事路面的变形情况、厚度的总变化率以及车辙深度可以判断车辙的类型,通过各层厚度的变化率以及钻芯取样可以判断车辙主要发生在哪一层。

3.车辙的影响因素3.1、内部因素：沥青混合料和路面的结构类型大量研究表明：沥青路面产生车辙主要是由于沥青混合料的塑性剪切变形的不断积累而形成。

根据摩尔一库仑定理，沥青混合料抗剪强度取决于沥青与矿料之间的粘结力和矿料之间的内摩擦阻力。

矿料间的内摩擦力主要来源于矿料的嵌挤作用，受集料的级配影响最大，集料级配决定了矿料颗粒间嵌挤力的大小及混合料密实程度,直接影响沥青混合料的高温稳定性。

研究表明,在最佳沥青含量时,中粒式沥青混合料车辙最小,细粒式次之,粗粒式车辙最大[1]。

较好颗粒形状以及表面特性：表面形状接近立方体，表面粗糙的集料有利于混合料的抗车辙性。

对于矿料一般要求限制扁平长条颗粒的含量，这些都是为了能保持好的骨架结构。

沥青与矿料之间的粘结力主要和所选沥青的粘度以及沥青的用量、矿料的表面化学特性、填料种类和粉胶比等因素有关。

坡道上重载列车纵向冲动研究

冲动过大的问题，应用空气制动系统和
纵向动力学联合仿真系统，研究重载列车通过坡道时纵向冲动水平，以及坡道上列车制动起始位置、坡道坡度大小和列车
制动波速等因素对列车纵向冲动的影响。结果表明列车完全处于同一坡道上坡或下坡制动时与平道时的冲动水平相当。列车在通过平道＋上坡或下坡＋平道时做紧急制动会产生较大的车钩力压力，１万吨编组列车第４０车位于变坡点是最不利的制动起始位置。列车在变坡点的纵向冲动主要受到制动不同步性和坡道坡度两种因素影响，坡道坡度越小，列车的纵向冲动水平越小；提高制动波速能有效减小车钩力。关键词：纵向动力学；坡道；车钩力；制动模拟
ＷＥＩＷｅｉ，ＷＡＮＧＱｉａｎｇ
（ＬｉａｏｎｉｎｇＰｒｏｖｉｎｃｉａｌＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＶｅｈｉｃｌｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｄｖａｎｃｅｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｒａｆｉｆｃ＆ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＳｃｈｏｏｌ，ＤａｌｉａｎＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｄａｌｉａｎ１１６０２８，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｅｘｃｅｓｓｉｖｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｉｍｐｕｌｓｅｏｆｈｅａｖｙｈａｕｌｔｒａｉｎｓｗｈｅｎａｎｅｍｅｒｇｅｎｃｙｂｒａｋｅｗａｓｍａｄｅｏｎｔｈｅｔｒａｉｎｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．Ｂｙｕｓｉｎｇａｃｏｍｂｉｎｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆａｉｒｂｒａｋｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｒａｉｎｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎｌａｄｙｎａｍｉｃｂｅｈａｖｉｏｒ，ｔｈｅ

高速公路长大纵坡路段运行特性研究

高速公路长大纵坡路段运行特性研究贵阳市，550000摘要：交通事故是世界性的严重社会问题，全世界每年死于道路交通事故的高达120多万人，受伤者达5000万。

道路交通事故已成为“现代社会的第一公害”和全世界范围内受到普遍关注的社会问题。

高速公路长下坡车辆运行速度的研究就显得非常重要，通过对驾驶员行为特征调查、试验与分析，确定影响长大纵坡行车安全性的主要指标。

关键词：高速公路；长下坡；运行速度引言通过长大纵坡交通流特征和车辆特征调查，分析不同车型比率、车辆超载状况、车辆换车道行为、不同交通流量等对混合交通流的运营风险的影响。

1长大纵坡路段车辆运营风险分析（1）货车制动失灵风险分析在长大纵坡典型货运车辆制动温升模型基础上，依据事故资料和线形数据，重点研究平面线形和道路结构物（隧道、桥梁、立交、收费站）对货运车辆制动鼓温升模型的影响，建立修正的制动鼓温升模型。

同时，绘制运行速度剖面图和制动器温度变化图，并以此为基础分析货车在不同位置应对突发事件下（紧急制动、紧急避让、转弯等）的安全储备性能，以确定沿线运营风险。

（2）客运车辆运营风险分析通过分析长大纵坡路段客运车辆在自由行驶状态时驾驶员的驾驶行为特性和乘客的心理指标，进行客运车辆的运营风险分析。

（3）混合交通流的运营风险分析通过长大纵坡路段交通流运营状态特征分析，确定不同交通流运营状态下的安全约束条件与控制标准，并运用动态归类技术建立混合交通流的实时运营风险评价模型。

选取事故多发路段进行试验，通过事故多发段的事故检验交通流运营风险模型的有效性和可靠性。

2长大纵坡交通工程措施适用性分析总结国内外在长大纵坡交通工程措施方面的研究成果，结合贵州省地理气候环境特点，依据驾驶行为特征和车辆运营风险，通过实地调研与驾驶模拟试验，深入分析这些措施方案的可行性和适用性，对可行的方案进行实施性完善，确定各项技术指标。

主要分析和完善的保障措施包括：（1）不同气候环境下车速控制标准研究根据路面在湿滑、凝冰等不良条件下的车辆运营风险，确定长大纵坡路段不同车辆的车速控制标准。

基于重载列车动荷载及地震动力作用下水库库岸边坡稳定性分析

基于重载列车动荷载及地震动力作用下水库库岸边坡稳定性分析基于重载列车动荷载及地震动力作用下水库库岸边坡稳定性分析1.引言水库库岸边坡的稳定性是水利工程设计和运行中的一个重要问题。

随着现代化水利工程建设不断发展，特别是高速铁路的建设，重载列车所产生的动荷载对库岸边坡的稳定性产生了显著的影响。

同时，在地震频繁的地区，地震动力作用也对水库库岸边坡的稳定性造成了威胁。

因此，对基于重载列车动荷载及地震动力作用下水库库岸边坡稳定性进行分析，具有重要的理论和实际意义。

2.重载列车动荷载对水库库岸边坡稳定性的影响2.1 重载列车动荷载特性分析重载列车所产生的动荷载是由列车自身重量和列车行进引起的振动力组成的。

重载列车在通过库岸边坡时，会产生一定的荷载作用于边坡上，对库岸边坡的稳定性产生影响。

2.2 库岸边坡稳定性分析库岸边坡的稳定性分析是确定边坡滑移和滑动的临界条件。

主要包括抗滑稳定和抗滑移稳定两个方面。

通过分析库岸边坡受到的重载列车动荷载，可以评估库岸边坡的稳定性。

2.3 重载列车动荷载对库岸边坡稳定性的影响机制重载列车动荷载对库岸边坡稳定性的影响机制主要有以下几个方面：重力荷载作用引起的边坡滑移，振动荷载引起的边坡动力响应，载荷作用引起的边坡变形。

3.地震动力作用对水库库岸边坡稳定性的影响3.1 地震动力作用特性分析地震动力是地震引起的地面振动所产生的力，对水库库岸边坡的稳定性产生重要的影响。

地震动力的特性主要包括频率、振幅和持续时间等。

3.2 库岸边坡地震响应分析地震动力作用下的库岸边坡地震响应分析是评估边坡受地震动力作用后的变形和破坏情况。

通过分析地震动力与库岸边坡的相互作用，可以得到边坡的地震响应。

3.3 地震动力作用对库岸边坡稳定性的影响机制地震动力对库岸边坡稳定性的影响主要通过地震动荷载产生的地面振动引起边坡的惯性力和附加荷载作用在边坡上，改变边坡的应力和引起变形和破坏。

4.综合分析重载列车动荷载及地震动力作用下的水库库岸边坡稳定性4.1 模型建立与计算参数通过对库岸边坡的几何参数、土体力学参数和地基条件进行测试和分析，确定边坡稳定性计算所需的参数和模型。

山区高速公路长大纵坡路段设计探索

３．１完善交通标志。例如可以在距长下坡路段入口的路段设置诸如 “ 前方ｌｋｍ长下坡，请减速慢行，检查刹车” 等警示牌，以提醒驾驶员谨慎驾驶。再例如在在平曲线半径Ｒ ≤１０００的路段，设置线形诱导标
大纵坡路段的设计方法。１长大纵坡路段的界定
２，且各自对应的超高绝对值差不超过± １％作为原则，控制平面指标不出现突变。４）为让制动器散热降温，在适当位置结合地形条件设置反
关于山区公路中长大纵坡的界定，目前还没有一个统一的概念。坡。目前货车基本采用加装水箱，以水浇淋的方式给制动器冷却降温，由于公路的修建目的是为了方便交通运输，尤其是便于机动车的安全但其降温可靠度差。需要在设计上营造不需制动的线形条件，给临近出行，因此本文从汽车动力性能的角度出发，以安全保障等级一级为热衰退温度的制动器以永逸的、有保障的散热降温方式。５）为集中司标准，提出了—个长大纵坡的界定标准。机注意力并降低下坡起始车速，宜在坡顶结合地形条件，有意识地布并规定，在山区的连续下坡路段中，无论在哪种情况下，只要路设能起到下长坡视觉预警的平面线形，给司机以地形复杂的视觉感段的长度连续达到３ｋｍ，则其平均纵坡的坡度就不应该超过４．０％，且受，使其集中注意力并主动提前松开油门以降低下坡的初始速度。如果纵坡的路段Ｅ下端高差超过３００ｍ时，平均纵坡的坡度就不应该３连续下坡路段安全保障设计超过２－５％。相对来讲，山区连续下坡路段的安全风险更大，因此加强对其安２山区高速公路长大纵坡路段的路线设计方法全保障的设计就非常有必要。笔者建议可以采取多种措施方法来尽可提高安全行车水平。在具体的公路路线设计中，针对长大纵坡路段的设计可以分为能的降低安全风险，

多轴移动荷载作用下长大上坡沥青路面动力响应研究

指标。
关键词：道路工程；沥青路面；移动荷载；长大上坡；动力响应
中图分类号：Ｕ４１６．２１７文献标识码：Ｂ文章编号：１６７３— ６０５２（２０１３）０４—００１９— 多轴重载车辆显著增
运营进一步检验。
ＢｒｉｅｆＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＲｕｂｂｅｒＡｓｐｈａｌｔＣｏｎｃｒｅｔｅｉｎＬｉａｏｋａｉＥｘｐｒｅｓｓｗａｙ
下的长大上坡沥青路面动力学模型，深入分析了四轴车作用下长大上坡沥青路面的动力响应规律。研究结果表明：多轴车作用下，各动力响应参数存在明显的干涉现象；水平力对面层底部纵向弯拉应变和纵向剪应变有明显的削弱作用；面层底部横向剪应变对路面的剪切流动变形作用较大，建议将其作为半刚性基层沥青路面设计的控制
的出现效果明显。
辽开高速公路橡胶沥青混凝土面层总厚度为８．５ｃｍ，虽然施工后检测各项技术指标满足设计及规范要求，但沥青结构层是否偏薄，能否短期内出现非正常车辙、坑槽、水侵害、盐腐蚀等病害，还需通过
，
ｓｉｍｉｌａｒｐｒｏｊｅｃｔｓ．
ＫｅｙｗｏｒｄｓＲｕｂｂｅｒａｓｐｈａｈ；Ｄｅｓｉｇｎｏｆｍｉｘｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ；Ｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｃｏｎｔｒｏｌ；Ｐａｖｅｍｅｎｔｐｅｆｏｒｒｍａｎｃｅ

山区高速公路长大纵坡车辙防治分析

立方体、棱角性好、与沥青粘附性强的粗细集料，改善集料的加
工工艺。减少针片状颗粒含量．
水损害、耐疲劳破坏、降噪环保
等方面研究较多，没有真正意义上的对长大纵坡沥青路面进行研究我罔学者已对山区沥青混凝
Hale Waihona Puke 通过对国内外沥青路面抗车辙的研究成果，从材料控制、路面结
构设计、施工控制、预防性养护及高温时段交通控制多角度提出
制残余孔隙率不小于３，不大％
于７８，碾压时不使用柴油、％～％
少洒水，且洒水一定要雾化；ｂ）
性，使车辙变形增大。
２１２沥青．．
时车辆需多次刹车，这种重复多次的交替使坡面接连不断地受到
剪切作用力，极早地进入疲劳状态．从而造成陡坡路面产生严重车辙和推移等。
１２高温的影响．
害的破坏。
ａ上面层要求具有良好的抗）
沥青路面应力分析［＿汉理工Ｊ武１
大学学报，２０，６：９９９２０６（）６— ７．
车辙能力、抗老化性能、低温性能和抗磨耗能力：
ｂ中间层设计主要考虑抗车）
【１李明国，牛晓霞，申爱琴．５
空隙率要求的范围内将计算的最
佳沥青用量减小Ｏ１ｏ５．％～．％作为设计沥青用量：

长大纵坡路段重型车辆动荷载研究

长大纵坡路段重型车辆动荷载研究作者：王莎夏润东刘学杨元元来源：《筑路机械与施工机械化》2013年第08期摘要：为了研究长大纵坡路段的水平荷载和垂直荷载特性，结合长大纵坡路段的受力特点以及上坡过程中发动机动力的变化情况，应用车辆系统动力学方法，建立一种适合长大纵坡路段特点的重型车辆动力学模型。

研究为长大纵坡路段的道路设计提供了理论指导。

关键词：长大纵坡；重型车辆；垂直荷载；水平荷载中图分类号：U416.03 文献标志码：B0 引言近年来，随着道路建设中长大纵坡的增多，其早期破坏现象也越来越严重，主要表现为车辙和滑移，这与其承受的荷载特点有直接关系[13]。

车辆在爬坡过程中，为了克服行驶阻力，需要不断的换挡操作来提高驱动力，在此过程中，车辆会对路面产生较大的水平作用力。

而长大纵坡路段的水平荷载与垂直荷载会受到坡度和坡长、轴重、入坡速度等因素的影响。

因此，在进行长大纵坡路段路面设计时，应考虑水平荷载与垂直荷载的组合作用。

本文采用系统动力学方法，建立适合于长大纵坡路段特点的重型车辆动力学模型。

选择典型重型车辆，研究车辆爬坡过程中水平荷载系数与垂直动载系数的变化，为长大纵坡路段的道路设计提供理论依据。

1 重型车辆动力学模型1.1 长大纵坡路段的荷载特性需要建立的车辆动力学模型应与长大纵坡路段的荷载特性相适应。

与普通路段比较，其突出特点表现在：既有垂直于路面的垂向荷载，又有沿坡道方向的水平荷载，部分弯道位置还有侧向水平荷载；荷载大小既受车辆载重量影响，也受路面状况影响，还与车辆的垂直和水平振动有关；车辆爬坡过程中，时常存在换挡现象，不同挡位牵引荷载差异严重，同一挡位下牵引荷载也不是定值。

1.2 重型车辆模型的建立综合考虑长大纵坡路段的特点，采用虚拟样机技术，建立如图1所示七自由度的1/2车辆动力学模型。

路面不平度是产生车辆动荷载的主要原因[4]。

路面不平度主要采用路面功率谱密度来描述其统计特性。

根据国内标准GB 7031—2005规定，按照路面功率谱密度将路面不平度分为A～H 八个等级。

多轴重载车辆在坡道上的动力载荷分析研究

第42卷第3期2018年6月武汉理工大学学报（交通科学与工程版）Journal o f W uhan U niversity o f T ech n olog y(Transportation Science >Engineering)Vol. 42 No. 3June 2018多轴重载车辆在坡道上的动力载荷分析研究曹卫锋拓耀飞(榆林学院能源工程学院榆林G19000)摘要：为了准确计算长大上坡路段多轴重载车辆的动力载荷，建立了上坡路段车辆对路面动力载荷的系统计算方法.依据系统动力学原理，考虑车辆在坡道上的垂向振动作用，建立了多轴重载车辆在上大上坡路段动力载荷的分析计算模型.以某型车为算例，基于上坡路段纵向动力学方程与垂向静载荷计算模型，施加路面不平度激励，运用所建立的上坡路段多轴重载车辆动载荷计算模型，对车辆的垂直与水平动力载荷进行数值分析计算，研究坡度、车辆载重对垂直和水平动力载荷的影响.结果表明：车辆的垂直振动引起的动载荷与静载荷的比值较大；水平动力载荷随坡度增加而增加，增加幅度较大，载重增加致使垂直与水平动力载荷均有大幅增加.关键词：车辆工程；垂直振动；上大纵坡；动力载荷；数值仿真中图法分类号：U461.4 d o# 10.3963/j.i s s n.2095-3844. 2018. 03.0120引百车辆在爬坡时的超载导致得路面所受载荷的增大，以及减速导致轮胎与路面作用时间的增长，这些因素必然加剧车辆载荷对路面的破坏作用. 破坏主要表现为车辙与滑移[14].相关研究表明，上坡车辆对路面的垂直载荷与水平载荷和上坡段路面的破坏有着直接关系）8].上坡车辆作用于路面的动载荷是研究研究上坡段路面破坏机理的重要基础.已有的上坡段路面设计方法把各种阻力及驱动力看作静载荷，对路面受到动载作用考虑较少）].实际上，上坡车辆对路面的载荷在时间与空间上均是变化的，已有的静态研究方法不能准确反映上坡车辆的动载荷，及其特性.因此要深人细致的研究上坡车辆对路面的动载荷，就需要建立能如实反映坡道上重载车辆的实际受力状况的车动力学 A文献[10-12]建立了大量的平坦道路上的车辆动力学模型，并施加路面不平度激励，进行了动力学分析，但是这些模型均没有考虑道路的坡度，未能反映坡道上车辆的实际受力状况.文献[3]建立了上坡路段的静载荷模型，分析影响载荷的诸多因素.可是该模型既没有考虑车辆在垂直与路面方向的振动，也忽略了悬架阻尼和路面不平度激励.这些被因素恰恰正是上坡车辆受力的实际特点，因此该模型必然很难如实反映上坡车辆的受力状况.文献[14]中采用虚拟样机技术建立坡车动分析，动数的影响因素.综上可知，行驶在坡道上的车辆不但受到垂直于坡道的垂直载荷，而且受到沿着坡道方向的水平载荷，这些载荷又是关于作用时间与空间位置变化的动载荷.这些载荷与车辆振动、车辆载重和路面状况等诸多因素有关.针对以上问题，本文考虑坡道上车辆的垂向振动，基于多体系统动力学方法，建立适用于坡道上车辆动载荷研究的多轴重载车辆动力学模型. 施加路面不平度激励，以具体算例仿真分析上坡多轴重车对面的直与水平动力荷，研究道路等级、坡度、车辆载重与各轴动力载荷间的关系.收稿日期％018-04-26曹卫锋（1977—）男，博士，讲师，主要研究领域为机械系统动力学分析榆林学院高层次人才科研启动基金项目（16GK17)、榆林市科技局项目（2016cxy -06)资助•408 •武汉理工大学学报(交通科学与工程版"2018年第42卷1车辆动力载荷计算模型首先考虑垂直振动的影响，建立动载荷计算模型，用来计算动载荷；然后通过坡道上纵向动力学方程以及垂直静力学模型，可以得到车辆各轴的静载荷.最后综合静载荷与动载得到动力载荷.1.1考虑垂向振动的动载荷计算模型（动力学模型）以双联轴驱动四轴重载货车为研究对象，该车驱动桥为平衡悬架的双联轴型，驱动桥的前轴与后轴均承受来源于发动机驱动力和路面与轮胎间滚动阻力[17].考虑车辆在坡道上的垂向振动，利用系统动力学理论，建立四轴车辆动载荷计算模型见图1.m%-簧上质量；m2，r n3，r n4，r n5-簧下质量；J i车辆簧上转动惯量、平衡悬架转动惯量；C%，C"，C3，C!_悬架刚度；C5，C6，7，8_轮胎刚度；Ci，，2，，3，，4_悬架阻尼$5，Q Q，8-轮胎阻尼；，L"i，）"2，）3-前桥和中桥间的距离、中桥到质心处的距离、平衡悬架前桥到质心的距离、平衡悬架的宽度；A车辆质心处的转角、平衡悬架摆动的角度；a，^^^各质量质心处垂向位移；仍，仍，3，4-各轴的路面不平度激励；〜，心，&，〜-车辆前桥所受滚动阻力；时刻驱动力.图1考虑垂向振动的四轴车动载荷计算模型根据上面的受力图，由系统动力学理论，在垂直方向建立四轴车辆的振动微分方程为i J1+1 =[(L22N0. 5)3)2(c3N c4"N(L1+L21)2c1 +L"ic2](9i N[(L22N0. 5L3)2(C3N C4)N()1N)21)2C1N)2l^2]%1N[0• 5)3 ()22N0•5)3 )(4 —C3)+2 [0• 5)3(L22N〇.5L3)(C4 —C3)]%2N[〇22N0. 5)3)(c3N c4) —(L1N L21)c1 —L21c2]•1N(L22N0. 5L3)(C3N C4) —(L1N L21)C1 —L21C2z1N(L1N L21)c1g2N(L1N L21)C1G2N L21C2Z3N L21C2G3 — (L22N0.SL3)C3Z4 —(L22N0.5L3)k3z4—(L22N0.5L3)c4+5 —(L22N0• 5L3)4z5m-1z1= O1N L21)c1N L21C2 —O22N0. 5L3)(c3N c4)(+i N(L1N L21)C1N L21C2 —(L22N0• 5L3)X(k3N k4)%i N0.5L3(c3 —c4)]2N 0• 5L3(C3 —k4)]%2 —(c1N c2N c3N c4)^1 —(k1N k2N k3N C4))1N c1z2N k1z2Nc2z3N k2z3N c3z4N k3z4N c4z5N C4z5(1) J2•2H 0•5L3(L22N0. 5L3)(C3 —c4)(+i N0.5L3(L22N0• 5L3)(3 —C4)%i —0. 52L"(3 —c4)%2 —0• 52L3(3 —C4)%2N0•5L3(C3 —C!)2：1 —0•5L3C3z3 —0•5L3C3z3N0.5L3c4z5N0.5L3C4z5—m2z2H(Li N L21)i%i N(Li N L21)Ci%i —czi—Czi N(a N C5)) N(1N O)—C5B —C b —m3z3 =L2A2%1N L21C2%1 —C2z% —C2z%N (2N C')z3N (C2N C')z3 —C6B2 —C6B2m!z4H (L22N0•5L3)a%i N O22N0.5L3)C3%1 —0. 5L3c3+2 —0. 5L3C3%2N c z%NC3zi —(3N C7)z! —(3N C g)z!N C7B3N C7B3 m5Z5H (L22N0.5L3)C4%i N (L22N0. 5L3)C4%i —0. 5L3c4+2 —0• 5L3C4%2Nc4z%N C4z%— (C4N c8)z5 —(C4N C&)z5N c&B4N C&B4前轴轮胎对路面的垂直动作用力F d i、中轴轮胎轮胎对路面的垂直动作用力F d2、平衡悬架前轴Fd3和平衡悬架后轴轮胎对路面的垂直动作用力Fd4为Rdi :H C5(Z2 —B i)N C5(Z2 —B i)(2)Rd2 :H C'(Z3 —B2)N C'(Z3 —B2)(3)Rd3 二=—C7(Z4 —B3)N C7(Z4 —B3)4)Rd4H=—C8(Z5 —B4)N C8(Z5 —B4)5)车辆前轴、中轴、平衡悬架前轴和平衡悬架后轴对路面的水平动作用力分别为Fdci，FdX2, FdX3，FdX4,根据力学原理其计算式为Rdxi=fRdii()Rdx2H fR d z2(7)R d x3H R?—fR d z38)R d x4H~7?—fR d z49)施加路面不平度激励，通过数值方法求解式（1)，然后再结合式（）〜（9)就可以得到车辆对第3期曹卫锋，等：多轴重载车辆在坡道上的动力载荷分析研究•409 •路面的动载荷.1.2车辆动力载荷计算模型通过上面得到的四轴车辆动载荷计算模型可以计算得到车轴的垂直动载荷.由于摩擦力属于被动力，并且与垂直力成正比，因此也可以得摩擦力动载荷.采用文献[13]给出的车辆在坡的动力学方程和静力学，可以计算得到车轴的静态垂直力和水平力.然后综个所得到的载荷，就能得到车辆刻（也就是在坡）的动力载荷.该动力载荷由两部分组成，既包括通过静；得到的静载荷，又包括通过动力学！计算得到的动载荷.定直动力载荷为RvDL H Rvs(10)式中R@dl为各轴垂直动力载荷；R vs为各轴垂直静载荷，由静力模型计算得到；&Rvd为各轴的垂直动载荷的均方值，由动力得到；水平动力荷定R hdl 二R h s士&F f d(11)式中R sdl为各轴水平动力载荷；R hs为各轴水平静载荷，由静力得到；&Rf d轴的摩擦力动载荷的均方值，由动力得到；式中从动轴，动轴 .2车辆动载荷的仿真分析表2车辆动力学参数参数数值参数数值参数数值ci/ (N s •m-1)2200)1/m 1. 95J1/(k g•m2) 4. 13X105 c2 (N s •m-1)10000)21/m2. 61J2/(k g•m2 )30c3 (N s •m-1)42 000)22/m 1. 64c4 (N s •m 1)42 000)3/m 1. 3c5 (N s •m-1)3000c6 (N s •m-1)3000C7 (N s •m-1)3000c8 (N s •m-1)30002.2上坡车辆的载荷分析选取车辆满载，坡度4%，入坡速度为60 k m/h，路面等 A级，分别以动力学和静力学分析轴车的直荷和水平荷，限于里只给出两种模型的垂直力分析，见图2〜3.51--1---1---1---1----1-401--1-----1--1-----1---10 20 40 60 80 100 0 20 40 60 80 100时间/s时间/sC)平衡悬架前轴d)肀衡悬架后轴图2动力学模型分析得到各轴垂直动载荷2.1仿真参数的计算以四轴重型货车E Q1290W为算例，研究车辆的动力载荷.运用文献[11]的动力学参数：，计算得到车辆动力学参数，具体数值见表 1〜2.E Q1290W的车辆参数见文献[13].再利用文献[15-16]给出的得面不平度激励.在得到车辆参数、车辆的动力学参数和路面不平度后，综种力学，就可以对动作用力数值，车坡刻的动力荷 A表1车辆动力学参数参数数值参数数值叫/k g29 400k1/(N•m z1) 1. 37X105 82/k g400C2細•m-1) 1. 37X105 83/k g553k3細•m-1) 4. 51X105 84/k g396k4/(N•m-1) 4. 51X105 85/k g396k5/(N•m-1) 1. 49X106k6/(N•m-1) 1. 49X106k"(N•m-1) 2. 87X106k8/(N•m-1) 2. 87X1063静力分析得轴直荷由图2〜3可知：1) 通过动力学模型计算得到的各轴垂直动载荷，在一定内化而随机的波动变化，前轴与中轴载荷比在±10k N范围内变化，平衡悬架垂直力在±40k N范围内变化.2)比较动载荷(通过动力学模型计算得)与静荷 (静力学得 )的荷值发现:路面等级为C级时前轴载荷比为0. 128 8, 中轴载荷 0.122 1，平架前轴载荷比为• 410 •武汉理工大学学报(交通科学与工程版"2018年第42卷0.166 8,平衡悬架后轴载荷比为0.424 6,由此可见，由于车辆垂直振动所导致的垂直力动载荷与车辆静载荷的比值较大，特别是对于平衡悬架后轴，因此车辆的垂直振动在分析上坡车辆对路面的垂直力时是不能被忽略的.3)通过静力学模型计算得到的前轴载荷比和中轴载荷比均随坡长的增加在减小，而平衡悬架各轴的载荷比均随坡长的增加在增加，但增加的幅度不大.2.3坡度对动车辆动力载荷的影响在车辆载重满载，入坡速度为60k m /h 时，选取路面等级为B 级，参照文献[16]，选取31, 3.51,4%，4.51和5%五种坡度.根据我国各级公路最大纵坡长度限制，选取相应的最大坡长，运用两种力学模型，分析计算车辆运行到坡顶时的垂直于水平两种动力载荷.车辆各轴的垂直力和水平力动力载荷随坡度的变化见图4.+前轴 +中轴-a -平衡悬架前轴平衡悬架后轴120 000 5100 〇〇〇框：80 000^60 000 40 000混20 000P •馨曾籲一♦8 000黑6_':1::赫 4 000:..........................I 2 0003.0 3.54.0 4.55.0°3.0 3.54.0 4.55.0坡度/%坡度/%a )垂直动力载荷b )水平动力载荷图4各轴动力载荷随坡度变化由图4可知：1)对于垂直动力载荷来说，前后轴的垂直动力载荷均随坡度增加，变化不明显.出现这种变化趋势是因为：当坡度增加时，车辆行驶到坡顶，速度降到最低，导致各轴的动载荷减小.对于静载荷来说，随着坡度的增加前轴与中轴的静载荷减小，平衡悬架各轴的静载荷均增加.动力载荷是由静载荷和动载荷共同构成.2) 对于水平动力载荷来说，随着坡度增加，车运坡# 度最低 #导轴的动载荷减小.对于由静力学模型得到静载荷来说，坡度增 #前轴与中轴水平静荷均 #平衡悬架各轴水平静载荷均增加.平衡悬架各轴均属于驱动轴，其动力载荷是由静载荷减去动载荷计算得到的，因此平衡悬架各轴动力载荷增加明显.3)综合上面分析可知，随着坡度增加，平衡悬架各轴水平动力载荷均增加，但垂直动力载荷几乎不变，而且平衡悬架各轴水平动力载荷增加幅度较大，因此随着坡度增大，必然增加道路的损坏，应当限制坡度的过分增大.2.4载重对动车辆动力载荷的影响车辆的超载加速了路面过早的出现破坏，以所选车型的满载载重量为基础，车辆超载量依次为：超载50%、超载100%和超载150%.在车辆入坡速度60 k m /h ，路面等级B 级，坡度为4%，不同载重的工况下，运用两种力学模型综合计算车运坡的种动力荷 A 轴的直力和水平力动力荷重的化见 5A轴动力荷重化由图5可知：1)对于垂直载荷来说，平衡悬架各轴的垂直动力荷增均大于前轴与中轴的动力荷，出现这种变化的原因是：静载荷和动载荷，都随载重增加，但是静载荷增加幅度比较大;但是对于前轴和中轴 #动荷和静荷增的度均较小.2 ) 对于水平荷#平架轴水平动力载荷的增幅均明显大于前轴和中轴动力载荷，这是因为水平力动载荷和静力学模型计算得到的静载荷相比较小，并且动载荷增加的幅度大$旦是前轴和中轴水平动力荷和直动力荷属于同的变化规律，原因也相同.3)综合分析以上结论可以得到：随着车辆载重从满载增加到超载150%，平衡悬架各轴垂直与水平动力荷增均较大 #最大增过100%.这表明车辆的严重超载导致的长大纵坡路面的损坏是极为严重的，应当适当的限制超载，延长路面的使用寿命.3 结束语以系统动力学理论为基础，考虑到上坡车辆的垂直振动作用，建立了适用于上坡路段多轴重载车辆对路面动力载荷的系统计算方法.以具体算例，分析计算了上坡车辆行驶到坡道顶端时的直与水平动力荷 # 坡度 #车重与动力载荷之间的变化关系.第3期曹卫锋，等：多轴重载车辆在坡道上的动力载荷分析研究•411 •车辆垂直振动所导致的动载荷与静载荷的比值较大，特别是对于平衡悬架后轴，因此车辆垂直振动在分析上坡车辆对路面的作用力时不能被忽略；当坡度的增加时，垂直动力载荷几乎不发生变化，可是水平动力载荷增加较大，这样坡度增加必然增加车辆对路面的载荷，加速路面的破坏；随着车辆载重的增加，各轴的动力载荷均增加幅度较大，限制超载可以延长道路寿命.参考文献[1]吴浩，裴建中，张久鹏.长大纵坡路段沥青路面车辙规律及影响因素长安大学学报（自然科学版），2009,29(6) ：28-31,)]李明国，牛晓霞，申爱琴.山区高速公路沥青路面的抗车辙能力）].长安大学学报，2006,26(6):19-22. )]李凌林.沥青路面长大上坡段车辙性能研究[D].南京：东南大学，2008.)]马高强.沥青路面车辙产生原因及常见处理措施）].山西建筑，2011,37(13) 129-131.)]陈渊召.长大上坡沥青路面病害防治技术研究[D].安：安大学#2011)]王玲.长大纵坡路段抗车辙沥青路面的设计及应用)].交通科技，2015(6)99-101.)]苏凯，武建民，陈忠达，等.山区公路沥青路面基面层滑移破坏研究[J].中国公路学报，2005,18 ( 3): 22-26)]苏凯.沥青路面车辙产生机理及预估方法研究[D].上海：同济大学,2007.)]胡威.长大上坡沥青路面变形机理分析[D].西安：长安大学#2013)0]张扬.重载车辆作用下长大纵坡沥青路面力学行为研究[D].西安：长安大学，2013.)1]中华人民共和国交通部.公路沥青路面设计规范：J T G D50—2006[S].北京：人民交通出版社，2006.[12]吕彭民，尤晋闽，和丽梅.路面随机不平度下车辆对路面的动载特性）].交通运输工程学报，2007, 7(6)55-58.)3]张丽萍，郭立新.基于逆虚拟激励法的车辆动载的识别）].东北大学学报（自然科学版"2011,32(3):415-418.)4]杨春风，解帅，孙吉书.基于路面不平整度的车辆动荷载系数分析）].重庆交通大学学报（自然科学版），2015,34(4)77-80.)5]许丽明.长大上坡路段车辆对路面动作用力的研究[D].西安：长安大学，2012.)6]曹卫锋.车辆动载作用下长大上坡沥青路面力学响应研究[D].西安：长安大学，2014.Study on Dynamic Load Analysis of Multi-axleHeavy Load Vehicle on the RampC A O Weifeng TUOYaofei(School o fE n e r g y Engineering，YuLin U niversity，Yulin 719000，China)Abstract：In order to accurately calculate the dynamic load of a multi axle heavy load vehicle on the upper slope，a systematic method for calculating the dynamic load of v tablished.According to the principle of system dynamics，the dynamic load a axle heavy load vehicle was constructed considering the vertical vibration of vehicle on the ramp.T a king a certain t y pe of vehicle as the example，based on the longitudinal dynamics equation on the ramp and the calculation model of vertical static load，the numerical simulation on the established model for the vertical and horizontal d ynamic loads of vehicles were carried out by applying the excitations from road roughness.The influences o f road grade and vehicle load on the vertical and horizontal dynamic loads were investigated.The results show that the ratio of the dynamic load caused by the vertical vibration of vehicle to the static load i s larger and the h orizontal dynamic load i of the slope with a s ubstantial increase and the vertical and horizontal dynamic loads are greatly increased with the increase of vehicle load.Key words：vehicle engineering；vertical vibration；large longitudinal slope;dynamic loads;numerical simulation。

高速公路长大纵坡路面施工技术研究

高速公路长大纵坡路面施工技术研究摘要：现阶段，高速公路长大纵坡路面施工涉及多个相关学科，施工中的未知因素复杂。

它在具体的质量管理中有自己的特点。

公路工程的建设对人们的日常生活产生了积极的影响。

如果由于长大纵坡路面质量问题导致后期使用失败，则无法为人们提供舒适的出行。

基于此，本文就高速公路长大纵坡路面施工技术进行简要探讨。

关键词：高速公路；长大纵坡路面；施工技术近几年，我国山区高速公路建设规模扩大，其建设难度系数也随之增加。

山区高速公路的修建，有其特殊性和复杂性，施工前应先认真进行实地勘测，把握其施工特点及其难点，运用安全高效的施工技术，保证运行后交通安全。

因此，在其施工过程中必须遵循因地制宜原则，确保项目的整体质量。

1高速公路长大纵坡路面管理原则为了提高施工企业的经济效益和公路工程的工程质量，我们需要提高施工质量管理和管理工作的效率。

在中国经济新常态的背景下，各种新型技术和施工材料被开发出来，工程建设质量管理需要进行更大程度的改革。

因此，为了适应当前施工质量管理的现状，有必要出台相关的质量管理原则。

在公路长大纵坡路面施工管理过程中，需要遵循标准化工作原则。

对于工程施工质量的管理，需要结合实际工程施工技术和施工材料，制定完善的公路工程施工整体管理方案，以确保公路长大纵坡路面施工质量。

其次，在公路工程建设中需要坚持全要素控制的原则，对于公路工程中的各项因素进行分析，有效地对施工中的各环节进行把控，确保工程质量，从而促进公路工程建设的发展。

2高速公路长大纵坡路面前期阶段施工分析2.1施工前期工程监测设计管理在正式修建长大纵坡路面之前，技术人员必须对施工现场进行深入监测。

由于纵坡的地质和地貌特征相对复杂，技术人员必须在施工现场进行实地研究，以获得准确的地质和水文数据，保证其能够有效支持施工期间的安全设计规划。

特别应突出长大纵坡现场的物理障碍和陡坡，以确保现场在未来施工中考虑到该区域。

在地质调查期间，建设单位还应成立了一个专门的调查小组，在施工期间科学划分不同的路段和区域。