振动压路机作业引起地基振动的解析法研究

摘要

利用Shah函数和Heaviside阶跃函数描述振动压路机在时间和空间上的间隔冲击作用,并将荷载函数代入弹性半空间的动力控制方程进行联立求解。利用三重Fourier变换推导出频率-波数域的解析解,然后反演到时间-空间域。通过数值算例,研究了振动压路机引起地基振动的衰减规律和频谱特征,并考察了压路机激振频率、名义振幅和行驶速度对地基振动特性的影响。研究表明:压路机激振频率对地基振幅影响甚微,但对地基振动频率分布产生很大影响,激振频率越大,地基振动的峰值频率数越多,峰值频率分布的频带越宽;压路机名义振幅对地基振幅影响显著,名义振幅越大,地基振幅则越大,但名义振幅对地基振动频率没有影响;随着压路机行驶速度增大,地基振幅先增大后减小,拐点出现在5 km/h附近,激振频率越大,地基振幅在低速阶段的增幅越明显。