基于車(chē)橋耦合振動(dòng)的行車(chē)舒適度分析.pdf

1、隨著公路車(chē)輛超速超載現(xiàn)象日益增多，很多公路橋梁出現(xiàn)了各種各樣的病害，其中很多在役橋梁在病害的影響下結(jié)構(gòu)強(qiáng)度仍能滿足安全要求，但是剛度卻明顯不足，車(chē)輛在其上行駛時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的振動(dòng)響應(yīng)，嚴(yán)重影響行車(chē)舒適度。對(duì)于這一類(lèi)問(wèn)題需要結(jié)合車(chē)橋耦合振動(dòng)對(duì)行車(chē)舒適度進(jìn)行研究，并將研究結(jié)果用于指導(dǎo)這類(lèi)橋梁的加固改造。
　　本文在深入了解國(guó)內(nèi)外關(guān)于車(chē)橋耦合振動(dòng)研究成果的基礎(chǔ)上，提出了將車(chē)橋耦合系統(tǒng)分為車(chē)輛和橋梁兩個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)求解的思路，分別建立車(chē)輛動(dòng)力平

2、衡方程和橋梁動(dòng)力平衡方程，然后以位移協(xié)調(diào)和相互作用力為聯(lián)系條件分別求解車(chē)輛模型和橋梁模型的動(dòng)力響應(yīng)；用三角級(jí)數(shù)法模擬路面的不平度，并在模型計(jì)算中加以考慮；提供了無(wú)條件收斂的數(shù)值積分方法Newmark-β法，運(yùn)用ANSYS中的位移接觸方法在車(chē)輪與橋面之間建立接觸單元用以實(shí)現(xiàn)車(chē)輛和橋梁動(dòng)力平衡方程的聯(lián)合求解，并驗(yàn)算了14車(chē)輛模型勻速駛過(guò)簡(jiǎn)支梁橋的算例；總結(jié)了較為常用的行車(chē)舒適度評(píng)價(jià)方法，即Sperling平穩(wěn)性指標(biāo)法和ISO2631平順性評(píng)

3、價(jià)法；最后對(duì)湖北省內(nèi)某剛架拱橋做了車(chē)橋耦合振動(dòng)響應(yīng)分析和行車(chē)舒適度評(píng)價(jià)并以行車(chē)舒適度為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)研究了剛架拱橋橋面、橫系梁、實(shí)腹段、弦桿、斜撐、拱腿六個(gè)主要構(gòu)件的影響權(quán)重，根據(jù)研究結(jié)果擬定了合理的加固改造方案。
　　研究結(jié)果表明本文提出的車(chē)橋耦合振動(dòng)求解方法適用性和實(shí)用性較好；車(chē)輛的行駛速度對(duì)橋梁跨中撓度最大值的影響較大，但無(wú)明顯的線性相關(guān)性，不是簡(jiǎn)單的隨車(chē)輛行駛速度的增加而增加；各構(gòu)件對(duì)行車(chē)舒適度有顯著影響，且影響權(quán)重具有很大差別