适用于我国中小跨径简支梁桥的动力冲击系数研究

发布时间：2023-05-20 09:26

　　桥梁是公路交通设施中的重要组成部分。近年来,车辆的数量和载重量日益增加,车辆动荷载作用下的桥梁安全问题备受关注。截至2017年底,我国桥梁总数已逾80万座,其中中小跨径桥梁占比已达88%。中小跨径桥梁自重轻、活载占比大,因此,其在移动车辆荷载作用下的安全性一直是研究的重点。动力冲击系数(IM)是反映桥梁在通行车辆荷载作用下的动力冲击效应的重要指标,然而,由于车桥耦合振动机理的复杂性,目前各国学者对冲击系数的取值仍存在分歧。我国现行桥梁设计规范中冲击系数计算式为桥梁基频的函数,是根据上世纪90年代的实测数据通过概率统计方法建立。相比于规范制定时,当前的实际公路交通荷载已经发生了较大的改变,因而规范中动力冲击系数取值可能不能准确表征车辆对桥梁的实际动力效应。此外,目前我国学者们关于冲击系数的大量研究成果基本上都是基于国外经典的车辆模型获得的,而采用符合我国实际交通情况的车辆模型进行的车桥耦合振动研究则很少。因此,本文基于车桥耦合振动分析,研究了中小跨径公路桥梁在我国车辆荷载作用下的冲击系数,提出了适用于我国真实情况的冲击系数建议值。本文主要开展的工作如下:(1)推导了能表征我国设计车辆荷载...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 我国中小跨径简支梁桥概况
        1.1.2 动力冲击系数
    1.2 国内外研究现状与不足
        1.2.1 研究发展回顾
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 研究中存在的不足
    1.3 本文研究内容和思路
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 技术路线
第2章 车桥耦合振动理论
    2.1 概述
    2.2 车桥耦合振动方程数值求解
        2.2.1 耦合运动方程建立
        2.2.2 模态综合法降阶
        2.2.3 耦合运动方程求解
    2.3 有限元模型建立
        2.3.1 车辆模型
        2.3.2 桥梁模型
        2.3.3 桥面不平整度模型
    2.4 小结
第3章 简支梁桥动力响应分析
    3.1 概述
    3.2 模型的选取
        3.2.1 桥梁模型
        3.2.2 车辆模型
    3.3 桥梁结构响应分析
        3.3.1 桥梁跨中静响应
        3.3.2 桥梁跨中动响应
        3.3.3 计算冲击系数
    3.4 小结
第4章 动力冲击系数影响因素分析
    4.1 概述
    4.2 计算工况
        4.2.1 工况设置
        4.2.2 加载工况对比分析
    4.3 影响因素分析
        4.3.1 桥梁基频的影响
        4.3.2 桥面不平整度的影响
        4.3.3 车速的影响
        4.3.4 车重的影响
    4.4 小结
第5章 动力冲击系数建议值的提出
    5.1 概述
    5.2 建议值的提出
    5.3 与各国规范对比
        5.3.1 各国冲击系数规定
        5.3.2 与各国规范对比
    5.4 小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录 A (攻读学位期间所发表的学术论文目录和参与的科研项目)



本文编号：3820865