不均匀沉降条件下车-路相互作用及道路纵面设计分析

来源：中国血液净化杂志2017年第4期北京时间：

作者：陈仁朋, 贾瑞雨, 姜正晖, 张海忠

单位：1. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室, 浙江杭州 310058;2. 湖南大学 土木工程学院, 湖南长沙 410082;3. 浙江省交通规划设计研究院, 浙江杭州 310006

摘要：为了给高速公路大中修养护和改扩建工程纵面线形设计提供参考，采用五自由度车辆-道路相互作用分析模型，以微型车和客车为代表车型，根据Newmark-<em>β</em>法编制MATLAB程序进行求解，获得了车辆振动加速度。根据ISO 2631-1标准，以加权加速度均方根值为舒适性评价指标，分析了错台型、折线型和指数型不均匀沉降条件下车辆-道路的相互作用规律和坡长、坡差、竖曲线半径等道路纵面设计指标对行车舒适性的影响规律，最后结合杭甬高速公路改扩建工程实例进行了分析。研究结果表明：在相同条件下，车辆行驶速度越大，由道路不均匀沉降引起的振动加速度越大；行车舒适性随错台型沉降台阶高度、折线型和指数型沉降坡度的增大而降低，为保持舒适，高等级公路错台型的台阶高度不宜超过1 cm，折线型的坡度变化不宜超过0.3%，指数型的控制标准应更严格；坡长和坡度大小并不直接影响行车舒适性，行车舒适性随坡差的减小、竖曲线半径的增大而提高；在改扩建公路工程中，当条件受限时，在满足视距的前提下，经论证，可适当突破公路路线设计规范对最小坡长的限制，按行车舒适性的要求进行纵面线形设计。

关键词：道路工程,纵面线形设计,车辆-道路相互作用分析模型,不均匀沉降,加权加速度均方根值

基金资助：国家自然科学基金项目（51225804，U1234204，41472244）；浙江省交通运输厅科技计划项目（2014H07）