考慮風(fēng)及極端事件下橋梁及引橋道路段隨機(jī)交通流仿真及橋梁動(dòng)態(tài)行為分析.pdf

1、大跨橋梁一般建設(shè)在大洋、大河或峽谷之上，因?yàn)槠湓诘缆方煌ㄏ到y(tǒng)中的特殊地位及其承載的交通流量較大。而其所處的特殊位置又決定了其經(jīng)常承受強(qiáng)風(fēng)的作用。雖然主要承受微風(fēng)和承載普通交通流量的常規(guī)情況，但是不排除遭遇很多偶然事件的可能性。這些偶然事件包括復(fù)雜的交通堵塞、颶風(fēng)天氣甚至這兩種偶然事件一起發(fā)生的更復(fù)雜的事件。例如，當(dāng)橋上或引橋道路段發(fā)生交通事故或因?yàn)闃蛄汉偷缆返酿B(yǎng)護(hù)維修而關(guān)閉部分車道時(shí)有可能引起交通堵塞。當(dāng)颶風(fēng)天氣來(lái)臨或已經(jīng)來(lái)臨時(shí)橋梁和引

2、橋道路可能會(huì)采取關(guān)閉橋梁的措施，所以必須疏散已經(jīng)行駛中的交通流，而疏散的過程中不排除前面提到因?yàn)楦鞣N原因而導(dǎo)致交通堵塞的可能性。
　　另外，對(duì)于柔性的大跨橋梁來(lái)說，強(qiáng)風(fēng)和橋上車流荷載的耦合作用也有可能引起對(duì)橋梁的破壞性作用。眾所周知，橋梁在這些很少發(fā)生或者發(fā)生持續(xù)時(shí)間也很短的事件中會(huì)產(chǎn)生很大動(dòng)應(yīng)力，而過大的動(dòng)應(yīng)力會(huì)對(duì)橋梁產(chǎn)生原始破壞或?qū)植看嗳醪课划a(chǎn)生破壞累積。除了以上提及的加速破壞等危害外，這些很少發(fā)生的偶然事件也有可能讓某些存

3、在但沒被發(fā)覺的設(shè)計(jì)缺陷暴露出來(lái)，從而加速橋梁的整體破壞。因此，盡管部分車道關(guān)閉或交通堵塞狀況下伴隨強(qiáng)風(fēng)作用等極端事件出現(xiàn)的概率很小，即便發(fā)生持續(xù)時(shí)間也很短，但是一旦發(fā)生后果非常嚴(yán)重，所以橋梁工程師在進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)及橋梁的養(yǎng)護(hù)維修管理時(shí)不能不將這些可能的事件考慮進(jìn)去，以確保橋梁全壽命周期的安全和穩(wěn)定。
　　本文應(yīng)用常規(guī)風(fēng)-車-橋耦合分析方法對(duì)以上提及的偶然事件發(fā)生情況下橋梁的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了詳細(xì)了分析，對(duì)主要影響因素及影響規(guī)律進(jìn)行了歸納

4、以便為以后道路工程中橋梁樞紐段的設(shè)計(jì)及安全評(píng)估提供理論依據(jù)和建議。論文主要研究重點(diǎn)如下：
　　(1)采用元胞自動(dòng)機(jī)交通模型仿真偶然事件下橋梁和引橋道路段的車流情況；
　　(2)定義偶然事件的類型及組合方式，比如強(qiáng)風(fēng)天氣和車流滿載的組合等；
　　(3)數(shù)值求解上述定義偶然事件下橋梁的動(dòng)態(tài)振動(dòng)行為。
　　通過對(duì)橋梁在這些偶然事件中的動(dòng)態(tài)行為分析可以讓橋梁工程師從橋梁強(qiáng)度和正常使用要求兩方面對(duì)偶然事件下的橋梁行為有一個(gè)