• ISSN 0258-2724
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路面典型局部变形激励下的振动舒适性评价

郭雄峰 陈长 冯奇

郭雄峰, 陈长, 冯奇. 路面典型局部变形激励下的振动舒适性评价[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(2): 376-383. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200041
引用本文: 郭雄峰, 陈长, 冯奇. 路面典型局部变形激励下的振动舒适性评价[J]. 西南交通大学学报, 2022, 57(2): 376-383. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200041
GUO Xiongfeng, CHEN Zhang, FENG Qi. Vibration Serviceability Evaluation Under Typical Local Deformations of Pavement[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(2): 376-383. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200041
Citation: GUO Xiongfeng, CHEN Zhang, FENG Qi. Vibration Serviceability Evaluation Under Typical Local Deformations of Pavement[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2022, 57(2): 376-383. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200041

路面典型局部变形激励下的振动舒适性评价

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20200041
基金项目: 国家自然科学基金(71471134)
详细信息
    作者简介:

    郭雄峰(1992—),男,工程师,硕士,研究方向为路面养护与管理,E-mail:tjrommel@163.com

    通讯作者:

    陈长(1977—),男,副教授,博士,研究方向为交通基础设施养护与管理,E-mail:gxf@tongji.edu.cn

  • 中图分类号: U418

Vibration Serviceability Evaluation Under Typical Local Deformations of Pavement

  • 摘要:

    为研究沥青路面局部变形对行驶质量的影响,对路面养护管理中常见的错台型、双断面型和曲面型3类局部变形激励下的振动舒适性进行了评价. 首先,建立了局部变形的纵断面简化模型,并基于1/4车理论推导出路面局部变形激励下的人体竖向加速度时域表达式;其次,设计频率加权滤波器对竖向加速度进行滤波,得到瞬时频率加权加速度,从而求解出不同工况下均方根加速度,实现了振动舒适性的时域加权评价;最后,提出了局部变形的评价标准. 分析结果表明:均方根加速度与局部变形高差呈正比关系;同等变形程度下,双断面型变形的行驶感受最差;当错台型、双断面型及曲面型3类局部变形分别达到4.76、2.78、3.26 cm时,行驶质量均达到极不舒适状态.

     

  • 图 1  路面局部变形因素统计

    Figure 1.  Statistical factors of local deformation in pavement

    图 2  典型路面局部变形纵断面示意

    Figure 2.  Profile diagrams of typical local deformation

    图 3  1/4车模型

    Figure 3.  Quarter car model

    图 4  竖向加速度的频率加权曲线

    Figure 4.  Frequency weighting curves of vertical acceleration

    图 5  竖向加速度频谱

    Figure 5.  Spectrum of vertical acceleration

    图 6  滤波前后的竖向加速度对比

    Figure 6.  Vertical acceleration comparison before and after filtering

    图 7  均方根加速度与局部变形高差的关系

    Figure 7.  Relationship between root-mean-square acceleration and height difference of local deformation

    图 8  变形长度与比例系数的关系

    Figure 8.  Relationship between length of deformation and evaluation coefficient

    表  1  局部变形高差评价标准

    Table  1.   Evaluation criteria for height difference of local deformation

    均方根加速度/
    (m • s−2)
    振动感受g 范围/cm
    错台型双断面型曲面型
    < 0.315 没有不
    舒适
    < 0.75 < 0.45 < 0.51
    0.315~0.630 有些不
    舒适
    0.75~
    1.50
    0.45~
    0.87
    0.51~
    1.03
    0.500~1.000 比较不
    舒适
    1.19~
    2.38
    0.69~
    1.39
    0.82~
    1.63
    0.800~1.600 不舒适 1.90~
    3.81
    1.11~
    2.22
    1.31~
    2.61
    1.250~2.500 很不舒适 2.97~ 5.95 1.73~ 3.47 2.04~ 4.08
    > 2.000 极不舒适 > 4.76 > 2.78 > 3.26
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-02-15
  • 修回日期:  2020-07-28
  • 刊出日期:  2020-08-24

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