车辆荷载作用下埋地管道的动应力响应研究

摘要

随着车辆荷载的增加以及车速的提高，重型车辆对地下埋地管道的损坏现象受到越来越多的关注，因此研究分析车辆荷载作用下埋地管道的动应力响应具有重要的理论意义和工程实用价值。 本文将车辆-路面-管道-土基作为一个整体系统，分别建立了重型汽车十一自由度整车行驶动力学模型、路面结构力学模型、Winkler管土相互作用模型，并将集成建立了车-路-管-土耦合动力学模型。利用MATLAB软件进行编程，计算了重型自卸汽车行驶在B级路面下埋地管道的动应力响应。在沟埋式管道上铺设了沥青混凝土路面，建立了埋地管道应力测试系统，成功地测取了车辆通过路面时埋地管道的应力，得到了管道的应力变化曲线。数值仿真计算得到的埋地管道等效应力变化规律与实测得到的埋地等效应力变化规律基本一致，表明所建立的车-路-管-土耦合动力学模型可用于车辆荷载作用下埋地管道的动应力响应研究。 本文的研究成果不仅可为埋地管道的铺设提供了参考，而且还可为进一步研究车辆荷载作用下埋地管道的动态响应提供依据。

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