高架橋行車舒適度研究.pdf

1、隨著城市交通的迅猛發(fā)展，城市高架道路已經(jīng)成為了大中型城市主要交通集散方案，城市高架道路的交通組織效率、通行能力直接影響到一個城市的整體交通狀況。車輛通過城市高架橋時，將改變高架橋結(jié)構(gòu)的動力特性。除保證高架橋梁結(jié)構(gòu)的安全外，橋梁的振動同樣會影響行車舒適性。這是一個車橋相互作用的過程，尤其是當(dāng)一側(cè)通行車輛，另一側(cè)堵車時，堵車一側(cè)車輛上駕駛員和乘客的不舒適感更加強烈，而且以往關(guān)于車橋耦合的研究中，很少涉及到把橋梁看作是一個板，并且忽略了板的扭

2、轉(zhuǎn)效應(yīng)，這樣就不能準確的模擬一側(cè)通車對另一側(cè)堵車時車上乘客的影響。因此研究此類高架橋梁的行車舒適度問題很有必要。
　　目前各國主要是針對地鐵、公路、輕軌等交通系統(tǒng)開展振動的研究工作，面對高架路的振動研究近于空白。關(guān)于公路橋梁車橋耦合問題多基于理論分析，且缺乏基于實測資料的計算分析。高架橋和一般橋梁比較來說跨度短，以前沒有受到重視，可是高架橋的寬跨比很大，有時候甚至達到了1∶1。因此高架橋梁的空間效應(yīng)不容忽視，當(dāng)一側(cè)橋梁通行車輛時，

3、會對橋梁另一側(cè)產(chǎn)生較大的響應(yīng)，并且對橋梁上堵車車輛里面的乘客和駕駛員產(chǎn)生振動響應(yīng)，繼而可能引發(fā)乘客不舒適感。
　　基于此，本文針對大型復(fù)雜箱型高架橋梁，以二環(huán)線珞獅南路段主線高架橋為工程背景，將高架橋上車橋系統(tǒng)劃分為兩個子結(jié)構(gòu):行車車輛-橋梁結(jié)構(gòu)和上部堵車車輛，系統(tǒng)地研究大型復(fù)雜箱型高架橋梁車致振動效應(yīng)問題以及堵車車輛上人員的舒適度問題。具體工作如下:
　　(1)針對行車車輛-橋梁子結(jié)構(gòu)，建立行車車輛-橋梁計算模型，用質(zhì)量-

4、彈簧-阻尼分布模型建立了通用的7自由度汽車模型。
　　(2)將橋面不平順考慮成為一個平穩(wěn)隨機過程，基于頻域功率譜等效方法隨機模擬了橋梁不平順。
　　(3)建立了高架橋梁-汽車空間耦合方程;將車輛方程和橋梁方程采用分離迭代的方法求解。
　　(4)編制了基于MATLAB和ANSYSAPDL語言聯(lián)合求解的車橋響應(yīng)分析程序?？梢赃M行適合于不同工況下的車橋耦合系統(tǒng)仿真分析。
　　(5)研究了二環(huán)線珞獅南路段主線高架橋的振動

5、響應(yīng)。進行基于環(huán)境激勵的模態(tài)測試和基于車輛荷載的高架橋梁振動響應(yīng)測試，考察高架橋梁結(jié)構(gòu)模型建立的正確性及車致振動方法的有效性。
　　(6)建立高架橋梁上堵車車輛的計算模型，基于行車車輛作用下橋梁的振動響應(yīng)的計算結(jié)果，提取橋梁相應(yīng)位置的振動加速度響應(yīng)，并以此振動加速度響應(yīng)作為堵車車輛模型的輸入荷載，計算堵車車輛上的動力響應(yīng)。
　　(7)依據(jù)上述分析方法，計算行車荷載最不利工況作用下堵車一側(cè)車輛的振動效應(yīng)，并對堵車一側(cè)人員的振動