基于风-车-桥耦合振动的大跨度悬索桥车辆行驶安全性和舒适性研究
发布时间：2020-06-10 21:31
【摘要】：桥梁是交通的咽喉,跨越大海、江和峡谷等时,可能遭受多种复杂风荷载,风对桥梁尤其是大跨桥梁的影响不可忽略。随着社会整体服务质量的提升,人们对出行质量更加重视,对行车安全性、舒适性也提出了更高的要求。鉴于此,本文针对车辆在大跨度桥梁上的行驶安全性和舒适性开展了系统深入的研究,主要研究工作包括:(1)利用ANSYS有限元分析软件建立了重庆太洪长江大桥的计算模型,分析了大桥的动力特性;利用MATLAB编制的脉动风场模拟程序模拟生成了太洪大桥主梁处的脉动风场,利用MATLAB编制的路面粗糙度模拟程序模拟了三种不同路面状况的粗糙度样本。(2)建立了考虑车桥气动干扰的大跨度桥上车辆行驶安全性分析方法。基于风-车-桥耦合整体振动分析程序,针对两种典型车型,分别计算分析考虑与不考虑车桥气动干扰下车辆的竖向、俯仰和侧倾加速度响应,以及桥梁的侧向加速度响应。基于车辆行驶安全分析的局部车辆模型,并考虑驾驶员行为,利用MATLAB编制了车辆行驶局部事故分析程序;将整体振动分析程序获得的车桥整体加速度响应导入局部事故分析程序中,求解后获得局部车辆模型的侧滑位移和每个车轮反力比,依据车辆的侧滑和侧翻事故发生准则,判断车辆是否发生事故。通过逐级增加车速和风速,得到厢式货车和小轿车在不同车速下考虑与不考虑车桥间气动相互影响的临界风速。(3)建立了考虑车桥气动干扰的大跨度桥上车辆行驶舒适性分析方法。基于风-车-桥耦合整体振动分析程序,针对两种典型车型,分别计算分析考虑与不考虑车桥气动干扰下车辆的加速度响应。基于车辆行驶舒适性分析方法,利用MATLAB编制了大跨度桥上车辆行驶舒适性分析程序;将整体振动分析下车辆的加速度响应导入车辆舒适性分析程序中,获得评价桥上车辆行驶舒适性的整体振动总值,分析了两种典型车辆分别在考虑、不考虑车桥气动气动干扰时桥上车辆行驶的舒适性,分别给出了考虑、不考虑车桥间气动相互干扰时的桥上车辆行驶舒适度水平;研究了不同粗糙度路面、不同风速、不同车速对车辆行驶舒适性的影响。
【图文】：
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本文编号：2706884
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