DOI:10.13379/j.issn.1003-8825.202210004开放科学（资源服务）标识码（OSID）路面不平度对低路堤动应力的影响研究刘大鹏1，李薇2，王婧1，刘梦溪1（1.江苏建筑职业技术学院，江苏徐州221116；2.中国二十二冶集团有限公司，河北唐山064000）摘要：基于正弦函数变化的路面不平度和两自由度的四分之一车辆模型，推导出车辆随机动荷载计算公式，研究路面不平度对车辆荷载作用下低路堤动力响应的影响规律。建立车-路耦合三维动力有限元模型，计算分析6种工况下不同路面不平度时车辆随机动荷载作用下低路堤的动应力，得出低路堤动应力均随路面不平度值的增加而增大，且与车辆附加动荷载系数m近似为线性关系；提出不同路面不平度时车辆随机动荷载作用下低路堤动应力计算模型，并对比有限元模型得到的低路堤动应力与应力计算模型得到的低路堤动应力。关键词：低路堤；路面不平度；随机动荷载；动应力；应力计算模型中图分类号：U416文献标志码：A文章编号：1003−8825(2023)01−0093−060引言路面不平度用于描述路面的起伏程度，是指路面相对基准平面高度沿道路纵向的变化程度。路面不平度是具有零均值、各态历经的平稳Gauss随机过程，一般通过路面功率谱进行衡量。由于道路设计使用寿命长，在使用期间会出现路面不平整现象，路面不平整是引起车辆随机动荷载增大，导致路面出现早期破坏，达不到设计使用寿命的主要原因之一。另外，路面不平度越大，振动越大，人的舒适性越低，因此，研究路面不平度具有重要意义。为评价和模拟路面不平度，李杰、YousefzadehM等[1-2]利用神经网络方法对路面不平度进行了识别；JeongJH等[3]利用卷积神经网络法对路面不平度进行了评价；陈士安等[4]基于调制白噪声与查表法构建了非平稳路面不平度的模型；余贵等[5]利用傅里叶逆变换构建了三维随机路面不平度模型；刘宗凯等[6]以道路几何特征为基础构建了不平整路面的三维模型。由于路面不平整，车辆荷载描述为随机动荷载更符合实际，郑耀等[7]分析了车辆随机荷载作用下沥青路面最大竖向应力、纵向应力和横向应力的变化规律；严战友等[8]研究了随机动荷载与移动恒载作用下纵向最大压应力、横向最大压应力、竖向最大压应力的差异；马宪永等[9]通过相对坐标变换和Fourier积分变换，推导得出了随机车辆动荷载作用下沥青路面的动力学响应解析解。低路堤填筑高度较低，车辆动荷载在路基内得不到充分扩散，传递到地基的动应力仍然较大，若路面平整度较差，在车辆动荷载作用下更易出现...
