移動車輛作用下斜拉橋行車舒適性研究.pdf

1、現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)跨越能力不斷變強、剛度不斷變?nèi)?同時車輛荷載的作用對橋梁的挑戰(zhàn)越來越大,導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)行車舒適性越來越引起人們的重視。斜拉橋跨結(jié)構(gòu)具有很大柔性,車輛在橋上行駛時振動明顯,導(dǎo)致乘客產(chǎn)生不安全感,由此提出斜拉橋行車舒適性問題。本文基于對車輛-橋梁耦合振動系統(tǒng)的計算,借助ISO國際標(biāo)準(zhǔn)和Sperling指標(biāo)兩種評價方法對斜拉橋行車舒適性展開討論。做了以下幾方面工作:
　　利用結(jié)構(gòu)動力學(xué)理論推導(dǎo)了車輛和橋梁的動力平衡方程,基于模

2、態(tài)綜合法對兩個方程進行耦合得到車輛-橋梁耦合動力平衡方程,介紹了求解時變微分方程組的計算方法以及橋面不平整度的模擬方法。
　　基于理論推導(dǎo),采用MATLAB語言編制了行車舒適性專用計算程序VBCVA,程序思路為利用Wilson-θ法對車輛-橋梁耦合振動過程進行計算,得到車輛動力響應(yīng)時程并轉(zhuǎn)換為頻率譜,進而通過評價方法計算行車舒適性。程序經(jīng)算例檢驗無誤。
　　歸納了目前國際上流行的行車舒適性評價方法并從中篩選出了兩種較適合本文

3、的進行詳細(xì)介紹,推導(dǎo)了離散隨機振動數(shù)據(jù)頻譜分析的數(shù)值方法。
　　選擇哈爾濱松浦大橋為計算橋例,應(yīng)用有限元分析軟件ANSYS對其進行了動力特性計算,并將前10階頻率與實測值對比,誤差在10％以內(nèi)。介紹了三種車輛模型(載重貨車、長途客車和小型轎車)的動力參數(shù)以及每種車輛的行車舒適性加權(quán)計算方法。利用VBCVA程序分析ISO國際標(biāo)準(zhǔn)和Sperling評價指標(biāo)兩種評價方法下不同車輛類型、車速、橋面不平整度、行車間距以及橫向車道數(shù)與行車舒適