趙全滿,王鑫均,盧曉錦,劉繼法,胡文軍

(1. 山東建筑大學(xué) 交通工程學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101; 2. 山東省道路工程綠色建造與性能提升工程實(shí)驗(yàn)室,山東 濟(jì)南 250101; 3. 山東省泰安市公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院,山東 泰安 271001)

0 引 言

檢查井是城市道路管網(wǎng)的重要組成部分,在城市管網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)和維護(hù)中具有重要作用。檢查井與路面在結(jié)構(gòu)和剛度方面具有較大差異,它的存在不僅破壞了道路結(jié)構(gòu)完整性,而且在車輛荷載反復(fù)作用下極易產(chǎn)生各類病害。城市道路檢查井及井周路面(指檢查井周圍一定范圍內(nèi)路面)養(yǎng)護(hù)后,在短期內(nèi)極易再次發(fā)生破壞[1]。目前學(xué)者們對(duì)于檢查井及井周路面的研究多集中在檢查井及井周路面病害檢測(cè)[2]、檢查井沉降機(jī)理分析[3]、新型檢查井結(jié)構(gòu)[4]、井周路面病害機(jī)理和養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)分析[5-6]及井周路面修補(bǔ)材料研發(fā)[7-8]等方面。

車輛經(jīng)過(guò)井周路面時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的車輛沖擊荷載[9],當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)井蓋時(shí),井蓋變形和振動(dòng)較為明顯,這時(shí)車輛振動(dòng)和井蓋振動(dòng)會(huì)形成“疊加效應(yīng)”,明顯增大了車輛沖擊荷載,并加速井周路面平整度劣化,反過(guò)來(lái)會(huì)導(dǎo)致車輛沖擊荷載進(jìn)一步增大,形成惡性循環(huán)。由此可見(jiàn),車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),在井周路面平整度變化和井蓋變形及振動(dòng)作用下,車輛荷載特性復(fù)雜、沖擊效應(yīng)顯著,這也是井周路面頻頻破壞的主要原因之一。

目前,對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性的研究主要有數(shù)學(xué)建模、數(shù)值分析和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試這3種方法。數(shù)學(xué)建模分析時(shí),需要對(duì)所構(gòu)建的車輛振動(dòng)模型進(jìn)行荷載動(dòng)態(tài)特性分析,常用的車輛模型包括1/4車輛振動(dòng)模型[10]、1/2車輛振動(dòng)模型[11-13]和整車振動(dòng)模型[14];數(shù)值分析時(shí),需要借助各類數(shù)值分析軟件,陳正偉等[15]利用TruckSim軟件對(duì)瀝青路面車輛荷載動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析,并提出了確定瀝青路面養(yǎng)護(hù)時(shí)機(jī)的理論方法;現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試方面,劉大維等[16]通過(guò)在車軸位置布設(shè)加速度傳感器測(cè)試了車輛動(dòng)載的隨機(jī)特性,研究了隨機(jī)動(dòng)載與行駛速度的關(guān)系?？傊?目前在常規(guī)路面的車輛荷載動(dòng)態(tài)特性的研究方法成熟、成果頗豐,但鮮有學(xué)者對(duì)車輛在經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面的車輛動(dòng)態(tài)荷載特性展開(kāi)研究。

車輛在經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),其振動(dòng)特性與常規(guī)路面存在明顯不同。當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)常規(guī)路面時(shí),路面振動(dòng)和變形對(duì)車輛振動(dòng)特性影響較小,路面與車輛為弱耦合系統(tǒng)[17];當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)檢查井時(shí),井蓋振動(dòng)和變形對(duì)車輛振動(dòng)特性影響較大,井蓋與車輛為強(qiáng)耦合系統(tǒng)[18]。故當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),筆者將井蓋振動(dòng)和變形納入車輛振動(dòng)模型,建立了車-井蓋耦合振動(dòng)模型,并對(duì)車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí)的車輛荷載動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了研究,同時(shí)分析檢查井沉陷量、行車速度、井蓋剛度系數(shù)、井周路面病害導(dǎo)致的高差、井周路面坡度變化率這5大因素對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性的影響,為井周路面破壞機(jī)理及養(yǎng)護(hù)維修提供了理論依據(jù)。

1 檢查井及井周路面病害調(diào)查

檢查井結(jié)構(gòu)一般由井蓋、井筒、井圈、井室等部分組成,其結(jié)構(gòu)如圖1。筆者對(duì)城市道路檢查井及井周路面病害及平整度展開(kāi)了調(diào)查,發(fā)現(xiàn)井周路面平整度遠(yuǎn)低于一般常規(guī)路面[19]。為進(jìn)一步厘清車輛在經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí)的荷載動(dòng)態(tài)特性,需要明確檢查井及井周路面病害類型,確定井周路面破壞失效范圍(病害范圍)。故在檢查井及井周路面病害調(diào)查時(shí),筆者重點(diǎn)調(diào)查了井周路面病害類型和范圍,為車輛荷載動(dòng)態(tài)特性分析提供數(shù)據(jù)支撐。

圖1 檢查井結(jié)構(gòu)示意Fig. 1 Schematic diagram of manhole structure

1.1 檢查井及井周路面病害類型調(diào)查

筆者對(duì)濟(jì)南市新濼大街、天辰路、雪山路、經(jīng)十東路這4條城市道路檢查井及井周路面展開(kāi)了病害調(diào)查,其中新濼大街、天辰路、雪山路各有100處檢查井,經(jīng)十東路有300處檢查井。在病害調(diào)查過(guò)程中,將檢查井及井周路面病害分為檢查井病害(井蓋翹起和斷裂、檢查井沉陷)、井周路面破損類(路面脫落和坑槽)、井周路面變形類(路面沉陷和擁包)、井周路面裂縫類(路面塊狀和條狀裂縫)這4大類[17],調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 病害類型調(diào)查結(jié)果Table 1 Investigation results of the disease types

由表1可知:① 這4條道路的檢查井病害占比較大,分別為92%、91%、44%、17%;路面裂縫類病害占比相對(duì)較少,分別為40%、33%、98%、47%;變形類病害很少,在經(jīng)十東路中甚至沒(méi)有。② 各條道路的檢查井及井周路面病害往往同時(shí)存在多種病害類型,如:新濼大街某處檢查井及井周路面既存在檢查井病害,也存在裂縫類及破損類病害。

總之,檢查井及井周路面病害以檢查井病害類為主,破損類病害相對(duì)較少,變形類病害極少。因此,在車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),需要考慮檢查井振動(dòng)和變形對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性影響。

1.2 檢查井及井周路面病害范圍調(diào)查

以半徑為r的圓形區(qū)域(包括井蓋)表示井周路面病害范圍,對(duì)這4條道路進(jìn)行檢查井及井周路面病害范圍調(diào)查。對(duì)圓形病害區(qū)域利用直尺測(cè)量病害區(qū)域半徑r,非圓形病害區(qū)域則測(cè)量后計(jì)算其面積,并換算成圓形區(qū)域[19],病害范圍調(diào)查結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 病害范圍調(diào)查結(jié)果Fig. 2 Investigation results of disease scope

由圖2可知:這4條道路的井周路面病害區(qū)域半徑主要分布范圍為:雪山路井周路面病害半徑92%分布于0.5～0.8 m,經(jīng)十東路97%分布于0.5～1.2 m,天辰路90%分布于0.4～0.8 m,新濼大街100%分布于0.4～0.9 m。由此可見(jiàn),井周路面病害半徑主要集中于0.4～0.8 m,最大值可達(dá)到1.2 m。

2 車輛荷載動(dòng)態(tài)特性

2.1 車輛模型

為便于計(jì)算,筆者將18個(gè)自由度多質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)體系的車輛模型進(jìn)行必要簡(jiǎn)化[20]。1/2車輛模型在車輛動(dòng)載特性分析方面是可行的[10-14],故筆者在研究時(shí)將車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面過(guò)程分為:車輛從正常路段進(jìn)入井周路面病害區(qū)域→進(jìn)入井蓋區(qū)域→進(jìn)入井周路面病害區(qū)域→進(jìn)入正常路段這4個(gè)階段。

車輛在井周路面上行駛時(shí),路面與車輛的耦合為弱耦合[17],路面振動(dòng)和變形對(duì)車輛振動(dòng)影響可忽略,故建立5自由度車輛振動(dòng)模型,如圖3。當(dāng)車輛在井蓋區(qū)域行駛時(shí),井蓋振動(dòng)和變形對(duì)車輛振動(dòng)影響較大[18],考慮井蓋振動(dòng)和變形,建立車-井蓋耦合6自由度車輛振動(dòng)模型,如圖4。相關(guān)參數(shù)含義見(jiàn)表2。

表2 參數(shù)含義一覽Table 2 List of the parameter meanings

圖3 5自由度車輛振動(dòng)模型Fig. 3 5-degree-of-freedom truck vibration model

圖4 車-井蓋耦合6自由度車輛振動(dòng)模型Fig. 4 6-degree-of-freedom of truck vibration model with truck- manhole cover coupling

在建立的車輛振動(dòng)模型中,假設(shè)井周路面狀況良好(除局部病害造成的高差),在初值條件或二次激勵(lì)條件中將病害作為平整度激勵(lì)以路面高差形式予以考慮[20]。當(dāng)車輛在井周路面行駛時(shí),忽略路面振動(dòng)和變形對(duì)車輛振動(dòng)的影響,建立5自由度車輛振動(dòng)模型動(dòng)力學(xué)方程[20],如式(1)～式(5)。

my″+k1[(y+aθ)-y1]+k[(y+bθ)-y3]+k5[(y-dθ)-y2]+c1[(y′+aθ′)-y′1]+c[(y′+bθ′)-y′3]+c5[(y′-dθ′)-y′2]=0

(1)

Jθ″+ak1[(y+aθ)-y1]-bk[(y+bθ)-y3]+dk5[(y-dθ)-y2]+ac1[(y′+aθ′)-y′1]-bc[(y′+bθ′)-y′3]+

dc5[(y′-dθ′)-y′2]=0

(2)

m1y″1+k1[y′1-(y′+aθ′)]+c1[y′1-(y′+aθ′)]=0

(3)

m2y″2+k5[y2-(y-dθ)]+k2y2+c5[y′2-(y′-dθ′)]+c2y′2=0

(4)

m3y″3+k[y3-(y+bθ)]+k3y3+c[y′3-(y′+bθ′)]+c3y′3=0

(5)

位移-速度向量有式(6):

Q1(t)=[yy′θθ′y1y′1y2y′2y3y′3]T

(6)

基于式(6),利用傳遞矩陣法[23]求解式(1)～式(5),可得到位移-速度方程,如式(7)、式(8):

Q1(t)=eA1tQ1(t0)

(7)

(8)

車輛行駛在井蓋區(qū)域時(shí),考慮井蓋振動(dòng)和變形對(duì)車輛振動(dòng)影響,建立車-井蓋耦合6自由度車輛振動(dòng)模型動(dòng)力學(xué)方程,如式(9)～式(14)。

my″+k1[(y+aθ)-y1]+k[(y+bθ)-y3]+k5[(y-dθ)-y2]+c1[(y′+aθ′)-y′1]+c[(y′+bθ′)-y′3]+c5[(y′-dθ′)-y′2]=0

(9)

Jθ″+ak1[(y+aθ)-y1]-bk[(y+bθ)-y3]+dk5[(y-dθ)-y2]+ac1[(y′+aθ′)-y′1]-bc[(y′+bθ′)-y′3]+

dc5[(y′-dθ′)-y′2]=0

(10)

m1y″1+k1[y′1-(y′+aθ′)]+c1[y′1-(y′+aθ′)]=0

(11)

m2y″2+k5[y2-(y-dθ)]+k2y2+c5[y′2-(y′-dθ′)]+c2y′2=0

(12)

m3y″3+k[y3-(y+bθ)]+k3(y3-y4)+c[y′3-(y′+bθ′)]+c3(y′3-y′4)=0

(13)

m4y″4+k3(y4-y3)+k4y4+c3(y′4-y′3)=0

(14)

位移-速度向量有式(15):

Q2(t)=[yy′θθ′y1y′1y2y′2y3y′3y4y′4]T

(15)

基于式(15),求解式(9)～式(14),可得到位移-速度方程,如式(16)、式(17):

Q2(t)=eA2tQ2(t0)

(16)

(17)

2.2 車輛荷載動(dòng)態(tài)特性

筆者利用車輛荷載沖擊系數(shù)f來(lái)分析車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面的車輛荷載動(dòng)態(tài)特性。以垂直于路面向下為正方向,車輛經(jīng)過(guò)井蓋區(qū)域時(shí),記F(t)為車輛動(dòng)態(tài)荷載,如式(18),車輛經(jīng)過(guò)井周路面及常規(guī)路面時(shí),令式(18)中y4=0,y′4=0;車輛荷載沖擊系數(shù)f的計(jì)算如式(19)。

F(t)=k[y3-(y+bθ)]+k3(y3-y4)+c[y′3-(y′+bθ′)]+c3(y′3-y′4)+(m+m1+m2+m3)g

(18)

(19)

分析模型參數(shù)及確定路面工況條件時(shí),根據(jù)文獻(xiàn)[24]確定車輛振動(dòng)模型參數(shù)數(shù)值,如表3。

表3 車輛振動(dòng)模型參數(shù)Table 3 Parameters of truck vibration model

當(dāng)模擬路面工況時(shí),根據(jù)病害調(diào)查結(jié)果以路面下坡方向?yàn)檐囕v行進(jìn)方向,取車速v=36 km/h,考慮檢查井不均勻沉降會(huì)導(dǎo)致路面坡度變化,取井周路面坡度變化率φ=4%,井周路面病害范圍r=1.3 m,檢查井直徑為0.7 m,記局部病害導(dǎo)致井周路面出現(xiàn)的高差為H1=1 cm,記檢查井沉降導(dǎo)致井蓋出現(xiàn)的高差為H2=1 cm。

車輛進(jìn)入井周路面時(shí),位移和速度初始條件為:y′=0.4,y′1=0.4,y′1=2=0.4,y′3=0.4,θ′=0,y=0.005,θ=0,y1=0.01,y2=0,y3=0.01。

當(dāng)0.06 s時(shí),車輛由井周路面駛?cè)霗z查井,位移和速度初始條件為:y4=0,y=y(t1)+0.005,y2=y2(t1),y′=y′(t1),y1=y1(t1)+0.01,y′1=y′1(t1),θ′=θ′(t1),θ=θ(t1),y′2=y′2(t1),y′4=0,y′3=y′3(t1),y3=y3(t1)+0.01。

利用MATLAB求解式(7)和式(15),獲得車輛振動(dòng)模型中任意質(zhì)量體的速度和位移,進(jìn)而根據(jù)式(16)～式(17)求得車輛荷載沖擊系數(shù)時(shí)程曲線,如圖5。

圖5 荷載沖擊系數(shù)時(shí)程曲線Fig. 5 Impact coefficient time-history curve of the load

由圖5可知:荷載沖擊系數(shù)在路面高差(平整度激勵(lì))作用下,其時(shí)程曲線為振幅衰減簡(jiǎn)諧波,輸入平整度激勵(lì)時(shí),車輛荷載沖擊系數(shù)產(chǎn)生明顯“突變”。當(dāng)車輛駛?cè)刖苈访婧?車輛處于下行狀態(tài),車輛失重,荷載沖擊系數(shù)逐漸減小,在0.086 s時(shí)到達(dá)最小值0.74,此時(shí)車輛在井蓋上方中心位置行駛;當(dāng)車輛駛離井蓋后,車輛處于上行狀態(tài),車輛超重,荷載沖擊系數(shù)逐漸增大,直到車輛駛離井周路面時(shí)到達(dá)最大值,即0.19 s時(shí),荷載沖擊系數(shù)達(dá)到最大值1.35。車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),在平整度激勵(lì)作用下,車輛荷載沖擊系數(shù)出現(xiàn)最大值,并考慮到井周路基常壓實(shí)不充分,因此在井周路面產(chǎn)生病害或檢查井產(chǎn)生沉降后,井周路面與正常路面結(jié)合處荷載沖擊效應(yīng)顯著,進(jìn)而加速井周路面破壞,導(dǎo)致井周路面平整度進(jìn)一步劣化。

3 影響因素作用程度分析

3.1 荷載沖擊系數(shù)影響因素

車輛在道路上行駛時(shí),影響車輛荷載動(dòng)態(tài)特性的因素較多,包括車型、輪胎材料組成及型號(hào)、行車速度、路面平整度、車輛載重情況等?；谖墨I(xiàn)[4, 18, 25],考慮懸架阻尼和剛度系數(shù)及輪胎阻尼和剛度系數(shù)變化較小,筆者重點(diǎn)分析了井周路面病害導(dǎo)致的高差H1、車速v、檢查井沉陷量H2、井蓋剛度系數(shù)k4、井周路面坡度變化率φ等參數(shù)對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性影響。計(jì)算出不同影響因素作用下車輛荷載沖擊系數(shù)時(shí)程曲線,如圖6。

圖6 不同因素影響下車輛荷載沖擊系數(shù)時(shí)程曲線Fig. 6 Impact coefficient time-history curve of truck load under different influence factors

由圖6(a)可知:荷載沖擊系數(shù)最大值隨著車輛行速度增加而增大,當(dāng)車輛行駛速度在60 km/h及以上時(shí),荷載沖擊系數(shù)最大值在車輛于正常路面行駛時(shí)出現(xiàn),荷載沖擊系數(shù)最大值存在明顯滯后效應(yīng);當(dāng)車輛行駛速度由60 km/h增加到90 km/h時(shí),車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面的時(shí)間變短,而振動(dòng)在車輛垂向的傳遞時(shí)間不變,導(dǎo)致車輛駛離檢查井一定距離后荷載沖擊系數(shù)達(dá)到最大,表現(xiàn)出荷載沖擊系數(shù)最大值存在滯后現(xiàn)象,但荷載沖擊系數(shù)最大值變化很小,趨于穩(wěn)定。由此可見(jiàn),車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí)提高行車速度,會(huì)導(dǎo)致井周路面病害區(qū)域不斷擴(kuò)大,平整度進(jìn)一步劣化。

由圖6(b)、圖6(c)可知:荷載沖擊系數(shù)最大值隨著H1、H2的增加而增大,圖6(b)中車輛駛?cè)胝Ｂ访婧蠛奢d沖擊系數(shù)明顯大于圖6(c)。H1作為車輛振動(dòng)的激勵(lì),高差越大對(duì)車輛振動(dòng)激勵(lì)作用越強(qiáng),但井周路面剛度較小,對(duì)沖擊荷載擴(kuò)散能力較弱,難以卸載激勵(lì)輸入時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載,表現(xiàn)出H1對(duì)荷載沖擊系數(shù)影響時(shí)間更長(zhǎng);H2作為車輛振動(dòng)的激勵(lì),井蓋剛度較大,對(duì)沖擊荷載擴(kuò)散能力較強(qiáng),容易卸載一部分激勵(lì)輸入時(shí)產(chǎn)生的沖擊荷載,表現(xiàn)出H2對(duì)荷載沖擊系數(shù)影響時(shí)間較短。由此可見(jiàn),H1對(duì)荷載沖擊系數(shù)影響程度遠(yuǎn)大于H2。

由圖6(d)可知:荷載沖擊系數(shù)最大值隨著井周路面坡度變化率增加而增大。在實(shí)際工況中,井周路面坡度變化率屬于路面病害的“不平整”,在同樣的路面平整度激勵(lì)(井周路面導(dǎo)致的高差和檢查井沉陷量)下,坡度變化率越大,車輛垂向作用力分量越大,在同等激勵(lì)下產(chǎn)生的振動(dòng)能量越多,表現(xiàn)出路面病害平整性越差,車輛荷載對(duì)路面產(chǎn)生的荷載沖擊越大。

由圖6(e)可知:荷載沖擊系數(shù)最大值隨著井蓋剛度系數(shù)增加而減小。井蓋剛度系數(shù)越小,井蓋的沖擊荷載擴(kuò)散能力較弱,對(duì)荷載沖擊系數(shù)影響越小。當(dāng)井蓋剛度系數(shù)由1×103N/m增加到1×105N/m時(shí),荷載沖擊系數(shù)變化程度比由1×105N/m增加到1×107N/m時(shí)的要小。由此可見(jiàn):井蓋剛度系數(shù)越大對(duì)減小沖擊荷載作用效果越明顯。

3.2 各因素影響程度分析

在分析各影響因素對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性作用程度時(shí),依據(jù)相關(guān)性和方差分析過(guò)程,以車輛荷載沖擊系數(shù)最大值為分析指標(biāo),對(duì)圖6中各影響因素進(jìn)行分析,其結(jié)果見(jiàn)表4、表5。

表4 相關(guān)性分析結(jié)果Table 4 Correlation analysis results

表5 方差分析結(jié)果Table 5 Variance analysis results

由表4可知:① 根據(jù)Pearson相關(guān)性可知,井周路面病害導(dǎo)致的高差、行車速度、檢查井沉陷量、坡度變化率對(duì)車輛荷載沖擊系數(shù)的影響呈正相關(guān),根據(jù)顯著因子進(jìn)行相關(guān)性大小排序?yàn)?井周路面病害導(dǎo)致的高差>檢查井沉陷量>坡度變化率>行車速度;② 根據(jù)顯著因子及Pearson相關(guān)性可知,井蓋剛度系數(shù)對(duì)車輛荷載沖擊系數(shù)的影響呈負(fù)相關(guān),且有一定顯著特征,當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)井蓋時(shí),井蓋對(duì)沖擊荷載的擴(kuò)散作用減小了車輛振動(dòng),降低了車輛荷載對(duì)路面的沖擊。

由表5可知:① 井周路面病害導(dǎo)致的高差、檢查井沉陷量、井周路面坡度變化率的sig<0.05,在5%顯著水平下對(duì)荷載沖擊系數(shù)最大值具有顯著影響,井周路面病害造成的高差、檢查井沉陷量和井周路面坡度變化率對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性影響較大;② 由F值可知,井周路面病害導(dǎo)致的高差、檢查井沉陷量和坡度變化率對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性的影響遠(yuǎn)大于行車速度和井蓋剛度系數(shù)。

結(jié)合圖6、表4、表5可知:當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),各影響因素對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性影響程度由大到小排序?yàn)?井周路面病害導(dǎo)致的高差>檢查井沉陷量>坡度變化率>行車速度>井蓋剛度系數(shù)。由此可見(jiàn):路面平整度問(wèn)題(井周路面病害造成的高差、檢查井沉陷量和井周路面坡度變化率)對(duì)車輛動(dòng)載特性影響較大。

4 結(jié) 論

1)基于井周路面病害調(diào)查結(jié)果,根據(jù)合理的車輛振動(dòng)模型及參數(shù),建立了車-井蓋耦合振動(dòng)模型;以荷載沖擊系數(shù)作為評(píng)價(jià)指標(biāo),當(dāng)車輛離開(kāi)井周路面進(jìn)入正常路面時(shí),荷載沖擊系數(shù)到達(dá)最大值1.35;當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),由于路面平整度激勵(lì)作用使得荷載沖擊系數(shù)最大值增大,加速井周路面平整度劣化。

2)通過(guò)相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),隨著井周路面病害造成的高差、行車速度、檢查井沉陷量、井周路面坡度變化率增加,車輛荷載沖擊系數(shù)同時(shí)增大,這就加速了井周路面平整度劣化;隨著井蓋剛度系數(shù)增加,井蓋對(duì)減小沖擊荷載的作用越明顯,井蓋振動(dòng)和變形在一定程度上延緩了井周路面平整度劣化。

3)通過(guò)方差分析發(fā)現(xiàn),當(dāng)車輛經(jīng)過(guò)檢查井及井周路面時(shí),各影響因素對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性影響程度由大到小排序?yàn)?井周路面病害導(dǎo)致的高差>檢查井沉陷量>坡度變化率>行車速度>井蓋剛度系數(shù)。檢查井沉陷量、井周路面病害造成的高差和井周路面坡度變化率對(duì)車輛荷載沖擊系數(shù)影響最大。由此可見(jiàn),路面平整度問(wèn)題(坡度變化率、井周路面病害造成的高差和井蓋沉陷量)對(duì)車輛荷載動(dòng)態(tài)特性影響較大。