趙全滿,王鑫均,井 碩,劉繼法,趙品暉,胡文軍
(1.山東建筑大學(xué)a.交通工程學(xué)院,b.山東省道路工程綠色建造與性能提升工程實驗室,濟南 250101;2.山東省泰安市公路規(guī)劃設(shè)計院,山東 泰安 271000)
城市管網(wǎng)被喻為“城市大動脈”,是城市基礎(chǔ)設(shè)施必不可少的組成部分,而檢查井是城市管網(wǎng)的重要組成部分.原則上,檢查井應(yīng)布置于綠化帶、非機動車道等位置,但受限于其他管網(wǎng)的布設(shè)及道路寬度的限制,濟南市大量檢查井布設(shè)于機動車道處[1].檢查井的存在使得井周路基、路面施工困難,壓實度不足,使其成為道路的薄弱部位,在車輛荷載反復(fù)碾壓下,檢查井周圍路面(簡稱“井周路面”)極易產(chǎn)生開裂、剝落等病害,導(dǎo)致道路平整度變差,行車舒適性降低,甚至有車輛為躲避井蓋造成嚴(yán)重的交通事故,檢查井“坑人”的報道屢見不鮮.
目前,國內(nèi)外對于檢查井的研究主要集中于檢查井病害檢測、檢查井沉降機理、井周路面破壞機理及修補料研發(fā)等方面.許夢兵等[2]建立SSW 車載激光建模系統(tǒng),開發(fā)了高精度激光點云數(shù)據(jù)道路井蓋病害檢測方法;劉深華[3]在樁體縱向振動理論基礎(chǔ)上,建立檢查井與土體界面的Voigt 模型,對檢查井沉降特性進(jìn)行研究,得出影響檢查井振動位移的關(guān)鍵因素;Hu 等[4]構(gòu)建交通荷載作用下檢查井縱向振動方程,解得檢查井沉降曲線,得出檢查井對井周路面的“側(cè)向約束”使其內(nèi)部剪應(yīng)力大大增加;魏連雨等[5]建立檢查井井周路面結(jié)構(gòu)有限元力學(xué)分析模型,分析了井周結(jié)構(gòu)拉、壓、剪應(yīng)力的受力特點和變化規(guī)律.有學(xué)者開發(fā)了聚合物基復(fù)合材料井蓋[6]、復(fù)合式玻璃纖維混凝土井蓋[7]、可升降式檢查井[8]、環(huán)氧樹脂改性混凝土檢查井[9]等新型井蓋和檢查井,并驗證了其具有良好的力學(xué)性能.還有學(xué)者研發(fā)了冷補型瀝青混合料[10]、高性能水泥修補材料[11]、樹脂水泥[12]等,在一些井周路面養(yǎng)護工程中應(yīng)用效果良好.
目前,檢查井作為市政道路必不可少的組成部分,其存在破壞了路面結(jié)構(gòu)的整體性,影響行車舒適性,尤其是在其病害嚴(yán)重時,不僅嚴(yán)重影響市容市貌,而且威脅著行車安全,給居民出行帶來極大干擾,因此有必要對檢查井及井周路面行車舒適性及安全性進(jìn)行評價.目前,對于行車舒適性評價方面的研究成果頗多,馬岢言等[13]通過建立1/4 車輛振動模型,對瀝青路面坑槽進(jìn)行了行車舒適性分析;蘇曼曼等[14]通過建立整車仿真模型,提出了基于MTVV 振動指標(biāo)的路橋過渡段平整度評價方法;李倩等[15]通過建立1/4 車輛振動模型,從Shell 永久變形理論出發(fā)對瀝青路面平整度的劣化機理進(jìn)行了研究;王貴春等[16]通過建立1/2 車輛模型,對車橋耦合振動及行車舒適性進(jìn)行了研究.
由于檢查井與路面結(jié)構(gòu)剛度差異明顯,當(dāng)車輛經(jīng)過路面時,路面變形和振動較小,對車輛振動影響較小,可忽略不計,當(dāng)車輛經(jīng)過井蓋時,井蓋的振動和變形較大,導(dǎo)致車輛經(jīng)過時振動加劇,井蓋的變形和振動不容忽略.因此,本文在井周路面平整度調(diào)查及分析基礎(chǔ)上,考慮井蓋對車輛振動的耦合作用,建立人-車-井蓋耦合1/2 車輛振動模型,以加權(quán)加速度均方根值為評價指標(biāo),以國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 2631-1-1-1997 為評價標(biāo)準(zhǔn)[17],進(jìn)行行車舒適性評價,并通過現(xiàn)場實測試驗驗證.然后,采用相關(guān)性和方差分析法分析行車速度、井周路面病害導(dǎo)致的高差、井蓋沉陷、坡度變化率、井蓋剛度系數(shù)、輪胎剛度系數(shù)、輪胎阻尼系數(shù)、懸架剛度系數(shù)、懸架阻尼系數(shù)9 個因素對行車舒適性的影響,確定影響行車舒適性的主要因素,并通過加速度現(xiàn)場測試試驗驗證,為檢查井及井周路面養(yǎng)護時機的確定和養(yǎng)護策略的制定奠定理論基礎(chǔ).
對濟南市經(jīng)十東路100 處檢查井進(jìn)行井周路面病害范圍及病害類型進(jìn)行調(diào)查時,采用等效法將病害范圍(包括井蓋)統(tǒng)一為半徑為r的圓形區(qū)域[18],并將病害范圍以區(qū)間半徑0.1 m 間隔劃分,調(diào)查結(jié)果見表1.
表1 病害范圍調(diào)查結(jié)果Tab.1 Results of investigation on damage range
由表1 可知:經(jīng)十東路井周路面病害范圍主要集中在0.5 m~0.7 m,在100 處檢查井中占比83%,最大病害半徑為0.8 m.
采用3 m 直尺對經(jīng)十東路100 處檢查井的井周路面平整度進(jìn)行測量,根據(jù)經(jīng)十東路井周路面病害范圍調(diào)查結(jié)果,井周路面平整度測量范圍取r=0.8 m;同時,對距離檢查井2 m 外的一般路面進(jìn)行平整度測量.平整度評價時,將100 處一般路面和井周路面測量結(jié)果分別作為連續(xù)路面考慮,以國際平整度指數(shù)IRI、最大間隙值Δh、平整度標(biāo)準(zhǔn)差σ為指標(biāo),以《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG F80/1-2017)為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析[19],結(jié)果見表2.
由表2 可知,井周路面IRI 是一般路面的11 倍,Δh是一般路面的12 倍,σ是一般路面的8 倍,數(shù)值均遠(yuǎn)不滿足規(guī)范要求.可見,一般路面平整度在規(guī)范要求之內(nèi),而井周路面平整度遠(yuǎn)差于一般路面,且不滿足規(guī)范要求.
表2 平整度分析結(jié)果Tab.2 Results of roughness analysis
以行駛質(zhì)量指數(shù)RQI 為行駛質(zhì)量評價指標(biāo),以《公路技術(shù)狀況評定標(biāo)準(zhǔn)》(JTG H20-2018)為行駛質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)(見表3),評價車輛經(jīng)過檢查井及井周路面的行駛質(zhì)量[20].RQI 的計算式為
式中:a0為高速、一級公路取0.026,其余取0.0185;a1為高速、一級公路取0.65,其他取0.58.
根據(jù)表2、表3 及式(1),計算行駛質(zhì)量指數(shù),評價路面行駛質(zhì)量.常規(guī)路面RQI1=95,評定結(jié)果為優(yōu);井周路面RQI2=4,評定結(jié)果為差.可見,井周路面行駛質(zhì)量遠(yuǎn)差于一般路面,在車輛經(jīng)過檢查井及井周路面時,有必要對其行車舒適性進(jìn)行評價.
表3 路面行駛質(zhì)量等級劃分標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Classification standard of road driving quality
車輛模型是一個具有18 個自由度的多質(zhì)點振動體系,若完全按照18 個自由度進(jìn)行建模過于復(fù)雜,因此需結(jié)合研究目的對其進(jìn)行必要的簡化[21].常見的車輛振動模型包括1/4 車輛振動模型[22]、1/2 車輛模型[23]和整車模型[24],大量研究表明1/2車輛模型在行車舒適性評價方面是可行的.當(dāng)車輛在路面上行駛時,路面與車輛的耦合為弱耦合[25],可不考慮路面的振動和變形,建立人-車1/2 車輛振動模型,如圖1 所示.而車輛在井蓋區(qū)域行駛時,考慮井蓋的振動和變形,建立人-車-井蓋耦合的1/2 車輛振動模型如圖2 所示,相關(guān)參數(shù)含義[26]見表4.
表4 參數(shù)含義一覽表Tab.4 List of code meanings
圖1 人-車耦合1/2 車輛振動模型Fig.1 1/2 human-vehicle coupled vibration model
圖2 人-車-井蓋耦合1/2 車輛振動模型Fig.2 1/2 coupled vibration model of human-vehicle-manhole
假設(shè)井周路面除局部病害造成高差外,路面狀況良好,建立人-車1/2 車輛振動模型動力學(xué)方程[27],如式(2)~式(6)所示.
采用傳遞矩陣法和直接微分法[28]求解式(2)~式(6)可得
式中:
對式(7)求導(dǎo)可得
當(dāng)車輛行駛在井蓋區(qū)域時,考慮井蓋的振動和變形,建立人-車-井蓋1/2 車輛振動模型動力學(xué)方程,如式(9)~式(14)所示.
同理求解式(9)~(14)可得
式中:
對式(15)求導(dǎo)可得
以ISO 2631-1-1997 標(biāo)準(zhǔn)為評價標(biāo)準(zhǔn)[17](如表5所示),以加權(quán)加速度均方根值作為評價指標(biāo),計算式為
表5 行車舒適性評價標(biāo)準(zhǔn)Tab.5 Evaluation standard of driving comfort
式中:aω(t)為t時刻的加權(quán)加速度值,m/s2;T為車輛振動分析時間,s.參考文獻(xiàn)[4]從車輛剛好進(jìn)入井周路面病害區(qū)域開始計時,取T=1 s.
由表5 可知,加權(quán)加速度均方根值在中間部分的分界存在部分重疊,當(dāng)采用不同的界限評價行車舒適性時將影響結(jié)果的可靠性,需統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).一般高等級道路對行車舒適性要求高,取下限進(jìn)行評定,如:求得加權(quán)加速度均方根值為0.55 時,評定為“有些不舒適”,同理若取上限進(jìn)行評定則為“稍不舒適”,考慮城市道路對行車舒適性要求較高,本研究中取下限進(jìn)行評定.
根據(jù)《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(JTG B01-2014)選用衡陽牌單后軸小客車[29],模型中的車輛參數(shù)及井蓋參數(shù)參考文獻(xiàn)[21,26],如表6 所示.根據(jù)經(jīng)十東路井周路面平整度狀況調(diào)查結(jié)果及參考文獻(xiàn)[18],坡度變化率(考慮檢查井不均勻沉降導(dǎo)致路面坡度發(fā)生變化,在病害范圍調(diào)查時,利用3 m 直尺測量檢查井周圍沉降量,記檢查井最大沉降差與檢查井直徑之比值為坡度變化率φ)取4%,車輛行進(jìn)方向為路面下坡方向,車速v取36 km/h,井周路面病害和井蓋沉陷導(dǎo)致的路面高差分別為H1=1 cm 和H2=1 cm,路面出現(xiàn)病害的位置距離檢查井邊緣0.6 m,檢查井直徑取0.7 m.
表6 車輛及井蓋模型參數(shù)Tab.6 Parameters of vehicle and manhole
模型求解時,車輛進(jìn)入井周路面時的初始條件為:y= 0.005,θ= 0,y1= 0.01,y2= 0,y3= 0.01,y′=0.4,θ′=0,y′1=0.4,y′2=0.4,y′3=0.4,車輛在井周路面行駛0.06s 后進(jìn)入檢查井區(qū)域,初始條件為:y=y(t1)+0.005,y2=y2(t1),θ=θ(t1),y′=y′(t1),y3=y3(t1)+0.01,y1=y1(t1)+0.01,θ′=θ′(t1),y′1=y′1( )t1,y′2=y′2(t1),y′3=y′3(t1),y′4=0,y4=0.求解式(7)~式(8)和式(15)~式(16),結(jié)合初值條件及Matlab 編程,獲得駕駛員垂向加速度隨時間的變化如圖3 所示.
圖3 駕駛員加速度時程曲線Fig.3 Acceleration time history curve of drivers
由圖3 可知,由于路面平整度的變化,駕駛員加速度有3 個突變點,0.06 s 時車輛從井周路面病害區(qū)域進(jìn)入井蓋區(qū)域,駕駛員加速度由2.32 m/s2增加到4.59 m/s2;0.13 s 時車輛離開井蓋進(jìn)入另外一側(cè)的井周路面病害區(qū)域,駕駛員加速度由4.12m/s2變?yōu)?.82 m/s2;0.19 s 時車輛由井周路面病害區(qū)域進(jìn)入正常路段,駕駛員加速度由3.45 m/s2變?yōu)?.79 m/s2,0.084 s 時駕駛員加速度達(dá)到最大值4.72 m/s2,此時車輛在井蓋上方行駛.可見,檢查井及井周路面病害區(qū)域平整度的變化導(dǎo)致駕駛員加速度明顯變化,對行車舒適性影響較大.
車輛在道路上行駛時,影響車輛振動的因素較多,參考相關(guān)文獻(xiàn)[1,15,17],選取行車速度、井周路面病害造成的高差、井蓋沉陷量、坡度變化率、井蓋剛度系數(shù)、輪胎剛度系數(shù)、輪胎阻尼系數(shù)、懸架剛度系數(shù)、懸架阻尼系數(shù)9 大因素進(jìn)行行車舒適性分析,計算所得駕駛員加權(quán)加速度均方根值及行車舒適性評價結(jié)果如表7 所示.
由表7 可知:
表7 行車舒適性評價及影響因素Tab.7 Evaluation of driving comfort and its influencing factors
1)當(dāng) 車 速由20 km/h 變 為30 km/h 和60 km/h時,人體舒適程度由“有些不舒適”分別變?yōu)椤胺浅2皇孢m”和“特別不舒適”,隨著行車速度增加,加權(quán)加速度均方根值增大,駕駛員行車舒適性降低,可見行車速度大小對行車舒適性影響極大.
2)當(dāng)井周路面由于病害造成的高差為4 cm 時,人體舒適程度為“非常不舒適”,大于5 cm 時,變?yōu)椤疤貏e不舒適”,隨著高差增加,加權(quán)加速度均方根值增大,駕駛員行車舒適性降低,可見井周路面病害造成的高差對行車舒適性影響極大.
3)當(dāng)井蓋沉陷量由0.5 cm 到1 cm 和8 cm 時,人體舒適程度由“不舒適”分別變?yōu)椤胺浅2皇孢m”和“特別不舒適”,隨著井蓋沉陷量增加,加權(quán)加速度均方根值增大,駕駛員行車舒適性降低,可見井蓋沉陷量對行車舒適性影響極大.
4)當(dāng)坡度變化率由3%增加到4%和7%時,人體舒適程度由“不舒適”變?yōu)椤胺浅2皇孢m”和“特別不舒適”,隨著坡度變化率增加,加權(quán)加速度均方根值增大,駕駛員行車舒適性降低,可見坡度變化率對行車舒適性影響極大.
5)當(dāng)井蓋剛度系數(shù)由102N/m 增加到109N/m時,駕駛員舒適程度一直為“非常不舒適”,但隨著井蓋剛度系數(shù)增加加權(quán)加速度均方根值減小,對行車舒適性有利;當(dāng)井蓋剛度系數(shù)增加到108N/m 和109N/m 時,加權(quán)加速度均方根值均為1.282 m/s2,可見井蓋剛度的增加對行車舒適性的影響有限.
6)隨著輪胎剛度系數(shù)增加,加權(quán)加速度均方根值先減小后增大,當(dāng)輪胎剛度系數(shù)達(dá)到4×104N/m時,達(dá)到最小值,但變化幅度較小,輪胎剛度系數(shù)對行車舒適性有一定的影響.隨著輪胎阻尼系數(shù)增加,加權(quán)加速度均方根值減小,當(dāng)輪胎阻尼系數(shù)由5×103N/m 增加到8×103N/m 時,人體舒適程度由“非常不舒適”變?yōu)椤坝行┎皇孢m”,可見輪胎阻尼系數(shù)增大對行車舒適性有利.
7)當(dāng)懸架剛度系數(shù)由0.6×105N/m 增加到1.2×105N/m 和8×105N/m 時,人體舒適程度由“稍不舒適”變?yōu)椤坝行┎皇孢m”和“非常不舒適”,隨著懸架剛度系數(shù)增加,加權(quán)加速度均方根值增大,可見懸架剛度系數(shù)對行車舒適性有一定的影響.當(dāng)懸架阻尼系數(shù)由7×103N/m 增加到14×103N/m 時,人體舒適程度由“非常不舒適”變?yōu)椤安皇孢m”,隨著懸架阻尼系數(shù)增加,加權(quán)加速度均方根值減小,可見懸架阻尼系數(shù)增大對行車舒適性有利.
為分析行車速度、井周路面病害造成的高差、井蓋沉陷、井蓋剛度系數(shù)、輪胎剛度系數(shù)、輪胎阻尼系數(shù)、坡度變化率、懸架剛度系數(shù)、懸架阻尼系數(shù)9 個因素對加權(quán)加速度均方根值影響程度,進(jìn)行單因素相關(guān)性分析和方差分析,結(jié)果見表8 和表9.
由表8 可知:
表8 單因素相關(guān)性分析結(jié)果Tab.8 Results of single factor correlation analysis
1)行車速度、井周路面病害造成的高差、井蓋沉陷、道路縱坡、輪胎剛度系數(shù)和懸架阻尼系數(shù)對加權(quán)加速度均方根值影響程度呈正相關(guān),相關(guān)性程度大小排序為:井周路面病害造成的高差=坡度變化率>井蓋沉陷>行車速度>輪胎剛度系數(shù)>懸架剛度系數(shù).
2)井蓋剛度系數(shù)、輪胎阻尼系數(shù)、懸架阻尼系數(shù)對加權(quán)加速度均方根值的影響程度呈負(fù)相關(guān),相關(guān)性程度大小排序為:輪胎阻尼系數(shù)>懸架阻尼系數(shù)>井蓋剛度系數(shù).
由表9 可知:
1)行車速度、井周路面病害造成的高差、井蓋沉陷、輪胎剛度系數(shù)、輪胎阻尼系數(shù)、坡度變化率、懸架剛度系數(shù)、懸架阻尼系數(shù)的sig<0.001,在1%顯著水平下對行車舒適性具有顯著影響.
2)由F值可知,坡度變化率、井周路面造成的高差和井蓋沉陷對行車舒適性的影響遠(yuǎn)大于其他6個因素.
結(jié)合表7~表9 計算結(jié)果,對行車舒適性影響程度由大到小排序為:坡度變化率>井周路面病害造成的高差>井蓋沉陷>行車速度>輪胎阻尼系數(shù)>輪胎剛度系數(shù)>懸架剛度系數(shù)>懸架阻尼系數(shù)>井蓋剛度系數(shù).可見,路面平整度問題(坡度變化率、井周路面病害造成的高差和井蓋沉陷量)對駕駛員的行車舒適性的影響較大.
表9 方差分析結(jié)果Tab.9 Results of variance analysis
在經(jīng)十東路井周路面平整度狀況調(diào)查的基礎(chǔ)上,采用衡陽牌單后軸小客車,車輛及井蓋參數(shù)同表6.進(jìn)行駕駛員垂向加速度現(xiàn)場實測,取5 處病害狀況不同的檢查井(依次命名為1#、2#、3#、4#、5#檢查井)進(jìn)行加速度測試,測試時車速分別為20 km/h、40 km/h、60 km/h,記井周路面病害導(dǎo)致的高差為H1,檢查井沉陷導(dǎo)致的高差為H2,坡度變化率為φ,行車速度為v,井周路面病害范圍r=1.3 m,檢查井直徑0.7 m,各檢查井及井周路面工況見表10,車輛行進(jìn)方向為路面下坡方向,每處檢查井均取3 組車速(20 km/h、40 km/h、60 km/h)進(jìn)行對照,利用TST3828E 動靜態(tài)信號測試分析儀(見圖4)實測駕駛員垂向加速度時程曲線.同時,利用Matlab 計算半車模型中駕駛員垂向加速度時程曲線進(jìn)行對比分析,如圖5 所示.
表10 檢查井工況條件Tab.10 Working conditions of manholes
圖4 TST3828E 動靜態(tài)信號測試分析儀Fig.4 TST3828E dynamic and static signal test analyzer
由圖5 可知:
圖5 現(xiàn)場實測與理論計算加速度時程曲線Fig.5 Time history curves for theoretical calculation and field test results of acceleration
1)車輛經(jīng)過各處檢查井時,實測加速度時程曲線均產(chǎn)生激烈震蕩,隨后振幅衰減;理論分析車輛經(jīng)過檢查井時,其加速度時程曲線亦產(chǎn)生激烈震蕩,而后振幅衰減.理論分析與實測數(shù)據(jù)相比較,均在車輛經(jīng)過檢查井時加速度達(dá)到最大,隨后振幅衰減,其規(guī)律性符合實際車輛經(jīng)過檢查井時的振動規(guī)律.
2)理論計算結(jié)果接近簡諧振動,而現(xiàn)場測試結(jié)果為脈沖振動,其主要原因是:現(xiàn)場實測時,受設(shè)備及環(huán)境條件限制,實測數(shù)據(jù)時間步長為0.01 s,而理論計算時為提高精度時間步長為0.001 s.為更加合理評價行車舒適性,選取加速度最大值及加權(quán)加速度均方根值作為指標(biāo),對比分析現(xiàn)場測試與理論計算結(jié)果,以驗證理論計算的可靠性.
對車輛經(jīng)過5 處檢查井及井周路面時的理論計算結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果進(jìn)行對比分析,以驗證理論分析結(jié)果的可靠性,分析內(nèi)容包括車輛振動加速度最大值amax及加權(quán)加速度均方根值aω(車輛經(jīng)過檢查井前1s 內(nèi)),結(jié)果如表11 所示.
表11 車輛振動理論計算與現(xiàn)場實測結(jié)果對比分析Tab.11 Comparative analysis of theoretical calculation and field test results of vehicle vibration
在試驗過程中,車輛行駛狀態(tài)干擾因素較多[1,15-16],如:駕駛員操作水平、車流量、車輛行駛路徑等.在實際試驗中,車輛經(jīng)過檢查井及井周路面時,由于車流限制、駕駛員油門把控及車輛振動,導(dǎo)致車輛并非處于恒定速度,車速變化導(dǎo)致實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)相差較大;同時,車輛每次經(jīng)過檢查井時,行駛路徑并非完全一致,受道路及車流限制,導(dǎo)致車輛并非完全從檢查井及井周路面中心呈直線駛過,導(dǎo)致實測數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)相差較大.因此,以誤差小于20%為標(biāo)準(zhǔn),誤差小于20%,則認(rèn)為理論分析結(jié)果具有足夠可靠性[26].
由表11 可知,在15 組試驗數(shù)據(jù)中,加速度最大值誤差均小于12%,最小誤差為0.38%;加權(quán)加速度均方根值誤差均小于20%,最小誤差為0.00%.對比實測數(shù)據(jù),理論分析結(jié)果可靠性滿足要求.
1)通過對經(jīng)十東路檢查井及井周路面病害調(diào)查發(fā)現(xiàn),井周路面病害范圍主要集中在0.5 m~0.7 m,最大病害半徑為0.8 m,且井周路面平整度遠(yuǎn)差于一般路面;行駛質(zhì)量評價發(fā)現(xiàn),常規(guī)路面RQI1=95,評定結(jié)果為優(yōu);井周路面RQI2=4,評定結(jié)果為差,井周路面行駛質(zhì)量遠(yuǎn)差于一般路面.
2)車輛在井蓋上方行駛時,駕駛員加速度最大,為4.72 m/s2,加權(quán)加速度均方根值為1.281 m/s2,行車舒適度評價為“非常不舒適”,井周路面平整度的劣化大大降低了駕駛員的行車舒適性.
3)通過相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn),行車速度、井周路面病害造成的高差、井蓋沉陷量、坡度變化率、輪胎剛度系數(shù)、懸架剛度系數(shù)的增大對行車舒適性不利;井蓋剛度系數(shù)、輪胎阻尼系數(shù)、懸架阻尼系數(shù)的增大對行車舒適性有利.在車輛經(jīng)過檢查井及井周路面時,具有柔性特性的井蓋存在,降低了車輛振動,而檢查井沉降導(dǎo)致井蓋沉陷及路面坡度變化,促使車輛振動,降低行車舒適性.
4)通過方差分析發(fā)現(xiàn),對行車舒適性影響程度由大到小排序為:坡度變化率>井周路面病害造成的高差>井蓋沉陷>行車速度>輪胎阻尼系數(shù)>輪胎剛度系數(shù)>懸架剛度系數(shù)>懸架阻尼系數(shù)>井蓋剛度系數(shù),坡度變化率、井周路面病害造成的高差和井蓋沉陷量對駕駛員的行車舒適性的影響最大.可見,路面平整度問題(坡度變化率、井周路面病害造成的高差和井蓋沉陷量)對行車舒適性的影響較大.
5)車輛振動加速度理論計算結(jié)果與現(xiàn)場實測結(jié)果對比分析發(fā)現(xiàn):誤差在合理范圍內(nèi),理論計算結(jié)果精確度可靠.因而,采用理論分析方法建立1/2 車輛振動模型,對車輛經(jīng)過檢查井及井周路面時的行車舒適性進(jìn)行評價是可行的.
6)在井周路基路面局部施工時,保證井周路基路面具有足夠的壓實度,并避免局部壓實不均勻,可減小由沉降引起的井蓋沉陷量和坡度變化率;在井周路面出現(xiàn)病害后及時進(jìn)行養(yǎng)護,減小井周路面病害導(dǎo)致的高差及坡度變化率,從而改善車輛經(jīng)過檢查井及井周路面的行車舒適性.