研究生: |
陳冠宇 Chen, Kuan-yu |
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論文名稱: |
以動態響應函數分析路面不平度對鋪面應力的影響 Analysis of Pavement Stresses due to Roughness with Dynamic Response Functions |
指導教授: |
郭振銘
Kuo, Chen-Ming |
學位類別: |
碩士 Master |
系所名稱: |
工學院 - 土木工程學系 Department of Civil Engineering |
論文出版年: | 2009 |
畢業學年度: | 97 |
語文別: | 中文 |
論文頁數: | 60 |
中文關鍵詞: | 路面不平度 、剛性鋪面 、動態應力 、1/4車 、一維等效路面 |
外文關鍵詞: | dynamic stress, quarter-car model, equivalent one-degree system, roughness of the road, rigid pavement |
相關次數: | 點閱:87 下載:4 |
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由於路面不平度會造成路面上不同位置產生不同的應力,但目前路面設計與關於預測路面破壞的研究大多僅考量靜態參數的影響,並未考量路面不平度的影響,因此無法得知路面的動態應力情形。有鑑於此,本研究考量靜態參數與路面不平度參數的影響,並結合一維等效路面模型與1/4車模型,藉由求解車-路耦合模型可得到鋪面受到的動態載重,最後使用Westergaard中央應力公式將鋪面的動態載重轉為鋪面版底部的動態張應力。由研究結果顯示,發生最大張應力的路面突起長度與車輛懸吊系統的勁度、阻尼以及車速有關,與鋪面的厚度無關;IRI與ISO路面等級確實有相對應的關係;鋪面的最大張應力與IRI、ISO路面等級無必然的關係,但與短距離內的瞬間高度差有很大的關係;IRI與路段的最高與最低高度差有很大的關係;本研究所提出的方法確實有一定的準確性,但必須要注意邊界所造成的誤差。
Roughness of roads causes pavement stress fluctuation along the road. However, the dynamic effects were not taken into account in most pavement design and researches. To investigate the influences of roadway roughness on pavement stresses, this study developed a coupled system consisting of a quarter-car model and an equivalent one-degree mass-spring pavement model. The coupled system also incorporated measured road profiles. By means of transfer function in frequency domain, the deflections and stresses of pavements were computed in seconds. The results were validated by comparing with Westergaard solutions satisfactorily. It was found that the critical roughness, which might cause extreme responses, is related to the vehicle speed, suspension design of vehicles. The maximum tension at the bottom of pavements also depends on the slope of road profiles. In addition, the study demonstrates the correlation between two road roughness classification indices, IRI and ISO. It was also found that disturbance due to model boundary affects simulation results significantly.
參考文獻
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