基于实桥的车辆荷载仿真模拟及其效应分析

发布时间：2017-06-09 08:08

  本文关键词：基于实桥的车辆荷载仿真模拟及其效应分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在中国经济迅速发展的新时期,为了满足人们日益增长的物质文化需求,各类基础建设快速发展,桥梁工程兴建数量不断增加,极大地促进了各地物质文化的交流及各地的经济发展。各地车流量与日俱增,超重超速车辆频繁出现,加之老化桥梁的不断增加,均对桥梁结构的稳定运行造成了一定的影响。桥梁结构的健康监测及安全评估成为桥梁结构研究领域的重要问题,车辆荷载作为桥梁结构承受的主要荷载之一,具有随机性和地域性的特性,更是桥梁健康监测研究的重难点。本文以山东某公铁立交桥为工程实例,对其建立桥梁结构健康监测系统,并提取系统连续监测2周的车辆荷载数据进行统计分析,对车辆荷载进行仿真模拟并对车辆荷载的效应进行分析。主要研究表现在以下几个方面:1、系统性地归纳了车辆荷载统计分析的基本理论,包括统计分析的常见分布函数类型,拟合与实测数据的检验方法及蒙特卡洛数值模拟方法。2、对车辆荷载的车时距、车道分布、车型分布、车重及车速等参数进行统计分析,并针对各参数绘制拟合曲线,为车辆荷载的仿真模拟提供基础。发现车时距参数服从伽马分布;车道及车型的车辆数均服从各自的比例关系。对于车重及车速参数较为复杂,车重服从多峰对数正态分布;车速部分服从单峰分布(正态分布、对数正态分布或伽马分布),部分服从多峰对数正态分布。3、以车辆荷载各参数的拟合模型为基础,建立车辆荷载仿真模拟程序,程序按两种流程进行仿真模拟,并以时间或车辆总数为判定依据,建立仿真模拟终止条件。4、对某实际桥梁结构进行有限元建模分析,并根据健康监测系统的监测数据,对比分析设计车辆荷载及实际车辆荷载对桥梁结构影响的异同。最终发现,实际车辆荷载引起的应变、挠度均在设计车辆荷载的范围之内。
【关键词】：健康监测 车辆荷载 车重 车速 仿真模拟
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.2
【目录】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第一章 绪论10-18
• 1.1 课题来源10
• 1.2 课题研究背景及意义10-11
• 1.3 国内外车辆荷载研究现状11-16
• 1.4 本文研究思路及主要内容16-18
• 第二章 车辆荷载统计分析理论18-26
• 2.1 车辆荷载参数的几种概率分布类型18-23
• 2.1.1 正态分布（高斯分布）18-19
• 2.1.2 对数正态分布19
• 2.1.3 指数分布19-20
• 2.1.4 威布尔分布20-21
• 2.1.5 伽玛分布21-22
• 2.1.6 极值I型分布22
• 2.1.7 多峰分布（多重模态分布）22
• 2.1.8 截口分布22-23
• 2.2 K-S检验方法23
• 2.3 Monte-Carlo数值模拟方法23
• 2.4 本章小结23-26
• 第三章 实桥车辆荷载调查分析26-60
• 3.1 工程概况26-29
• 3.2 动态称重系统组成29-32
• 3.3 车辆荷载数据分析32-58
• 3.3.1 车时距参数分析32-34
• 3.3.2 车道分布参数分析34-35
• 3.3.3 车型分布参数分析35
• 3.3.4 车重参数分析35-48
• 3.3.5 车速参数分析48-58
• 3.4 车辆荷载参数模型58-59
• 3.5 本章小结59-60
• 第四章 车辆荷载仿真模拟60-70
• 4.1 随机车流仿真模型的建立60-64
• 4.1.1 车时距模型61-62
• 4.1.2 车道分布模型62
• 4.1.3 车型分布模型62-64
• 4.1.4 车重模型64
• 4.1.5 车速模型64
• 4.2 随机车流仿真模拟程序64-68
• 4.2.1 模拟程序简介64-65
• 4.2.2 模拟程序运行流程65-68
• 4.3 本章小结68-70
• 第五章 规范及实测车辆荷载对桥梁影响效应分析70-82
• 5.1 规范中车辆荷载作用下的桥梁内力分析70-74
• 5.2 实际车辆荷载作用下的桥梁内力分析74-79
• 5.2.1 模态数据分析75-76
• 5.2.2 应变数据分析76-78
• 5.2.3 挠度数据分析78-79
• 5.3 两种荷载对于桥梁影响的比较79-80
• 5.4 本章小结80-82
• 第六章 结论及展望82-84
• 6.1 结论82-83
• 6.2 展望83-84
• 参考文献84-87
• 致谢87-88
• 附录88

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：434813