路橋過渡段差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)與人車路相互作用.pdf

1、目前，橋頭跳車已成為高速公路運(yùn)營中迫切需要解決的世界性難題。橋頭跳車直接影響行車速度，也影響行車的安全性和舒適性，是公路運(yùn)營中的通病。而現(xiàn)有的路橋過渡段段差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)與交通荷載下路橋過渡段路面的計(jì)算模型和計(jì)算方法，不能對橋頭跳車問題進(jìn)行全面描述和合理解釋。因而本文從人車路相互作用確定了基于行駛舒適性的路橋過渡段差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)和路橋過渡段路面車輛動(dòng)荷載計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，并分析了車輛動(dòng)荷載作用下路橋過渡段路面的響應(yīng)特性。 本文首先對路

2、橋過渡段工后沉降的實(shí)際調(diào)查結(jié)果和理論計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較分析，采用指數(shù)型曲線作為路橋過渡段縱斷面沉降曲線，并建立了路橋過渡段路面不平整時(shí)域模型，為人車路的相互作用分析和路橋過渡段差異沉降控制標(biāo)準(zhǔn)的確定提供理論基礎(chǔ)。 其次對常見的人體承受全身振動(dòng)的評價(jià)方法及行駛舒適性評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，選取人體加權(quán)加速度均方根值作為車輛通過路橋過渡段的行駛舒適性振動(dòng)評價(jià)指標(biāo)，此指標(biāo)用來判斷橋頭跳車的嚴(yán)重程度。 接著根據(jù)車輛垂向振動(dòng)模型的對比分析

3、將車輛簡化為五自由度體系，從車輛動(dòng)力學(xué)和路面動(dòng)力學(xué)的角度分析了人車路相互作用的機(jī)理，建立了人車路系統(tǒng)垂向振動(dòng)模型，采用諧波疊加法計(jì)算得到了人體加權(quán)加速度均方根值，這個(gè)過程應(yīng)用MATLAB軟件編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。同時(shí)分析了各關(guān)鍵因素對行駛舒適性的影響規(guī)律，提出了能綜合考慮多因素的路橋過渡段差異沉降舒適性控制標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)與路橋過渡段差異沉降結(jié)構(gòu)性控制標(biāo)準(zhǔn)、張洪亮方法、PSI法和實(shí)測結(jié)果吻合都很好。 然后針對現(xiàn)行路橋過渡段路面的車輛

4、荷載計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)存在的問題，從人車路相互作用，分析了各關(guān)鍵因素對橋頭車輛動(dòng)荷載的影響，計(jì)算了行駛車輛作用于路橋過渡段路面的車輛附加動(dòng)荷載和動(dòng)荷載系數(shù)，得到了不同路面等級的最大動(dòng)荷載系數(shù)取值標(biāo)準(zhǔn)，并給出了相應(yīng)的數(shù)值實(shí)現(xiàn)方法，以此為基礎(chǔ)編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。 最后建立了移動(dòng)矩形車輛荷載作用下的路橋過渡段路面的計(jì)算模型，利用場域轉(zhuǎn)換分析法和ABAQUS有限元軟件進(jìn)行車輛動(dòng)荷載作用下路橋過渡段路面的響應(yīng)分析，主要分析了車載、車速和阻尼比對路