汽车荷载作用下梁桥的动力响应与冲击系数分析

发布时间：2017-07-27 10:35

  本文关键词：汽车荷载作用下梁桥的动力响应与冲击系数分析

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【摘要】：桥梁结构在汽车荷载作用下的动力响应是桥梁动力学研究的重要内容之一。随着城市经济的发展,汽车数量越来越多,汽车载重量也有较大提高,在大量的快速、载重行车荷载冲击有用下,简支梁桥的动力响应越来越关系到行车舒适度和行车安全,因此简支梁桥的动力响应问题吸引了非常多的科学工作者进行分析研究。本文着重研究了城市小跨径的简支梁的动力反应,从简支梁桥的振动理论入手,对简支梁的固有振动和汽车移动荷载下的振动反应进行了理论分析,详细分析了移动荷载速度和桥面不平度对简支梁动力响应的影响,可以得到:桥面不平度对简支梁桥的动力响应影响显著,桥面不平度使得汽车移动荷载对桥梁结构冲击作用的频率改变,车速决定着车辆对桥梁作用力和车辆对桥梁的冲击频率,从而影响到桥梁振动。同时对简支梁的冲击系数进行了分析,对比了不同规范中冲击系数的计算公式,分析研究了桥梁跨径、汽车速度对简支梁冲击系数的影响;从近年来的桥梁动荷载实验实测冲击系数的统计分析入手,运用统计学中的回归分析方法,得到冲击系数与汽车荷载速度之间成正相关;将利用模型计算得到的动力放大系数与车速、桥梁结构基频之间的相互关系进行拟合,以得出动力放大系数与车速、桥梁结构基频之间的关系。通过动力放大系数,将汽车荷载等效简化成为瞬态冲击荷载,对比了瞬态冲击荷载与汽车移动荷载作用下简支梁中梁和边梁的跨中节点位移时程曲线,得到两者具有较好的相似性。因此在简化计算的时候可以将汽车移动荷载等效简化成为瞬态冲击荷载。
【关键词】：简支梁桥 动力反应 汽车移动荷载 冲击系数
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441.3
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 桥梁在移动荷载作用下的动力特性研究现状11-14
• 1.2.2 桥梁冲击系数研究现状14-15
• 1.3 本文研究内容及论文结构15-17
• 第二章 梁桥结构的振动理论17-25
• 2.1 概述17
• 2.2 梁桥的固有振动理论17-19
• 2.3 匀速移动质量块作用下的简支梁振动分析19-20
• 2.4 匀速移动常力作用下的简支梁的振动20-22
• 2.5 简支梁桥在移动荷载下的振动特性分析22-24
• 2.6 本章小结24-25
• 第三章 简支梁的动力响应影响因素分析25-36
• 3.1 混凝土有限元模型的建立25-28
• 3.2 车速对于简支梁桥的动力响应影响分析28-30
• 3.3 桥面不平度对桥梁动力响应的影响30-35
• 3.4 本章小结35-36
• 第四章 简支梁桥的冲击系数相关影响因素分析36-45
• 4.1 冲击系数的简介36-38
• 4.2 各规范冲击系数的计算公式对比38-42
• 4.2.1 基于跨径的冲击系数计算公式38
• 4.2.2 混凝土桥梁试验冲击系数公式38-39
• 4.2.3 基于桥梁基频的冲击系数计算公式39-41
• 4.2.4 城市桥梁车辆荷载冲击系数计算公式41-42
• 4.3 冲击系数影响因素分析42-44
• 4.4 本章小结44-45
• 第五章 冲击系数的统计分析45-60
• 5.1 多元回归分析技术45-48
• 5.1.1 回归分析技术概述45-46
• 5.1.2 回归分析中的常见验算项目46-48
• 5.2 基于实测值的冲击系数统计分析48-52
• 5.2.1 冲击系数实测值统计48-49
• 5.2.2 冲击系数与车速、桥梁结构基频之间的相关性分析49-52
• 5.3 实测冲击系数与规范冲击系数计算值的对比52-54
• 5.4 动力放大系数的相关影响因素的拟合分析54-59
• 5.4.1 数值计算结果55
• 5.4.2 动力放大系数与汽车速度关系离散点分布图55-57
• 5.4.3 动力放大系数与汽车速度的回归分析57-58
• 5.4.4 动力放大系数与结构基频、汽车速度的回归分析58-59
• 5.5 本章小结59-60
• 第六章 简支梁在汽车冲击荷载作用下的响应分析60-71
• 6.1 匀速移动荷载作用下简支梁动力响应分析60-63
• 6.2 简支梁在跨中瞬态冲击荷载作用下的动力反应分析63-66
• 6.3 考虑桥面不平度的桥梁振动分析66-69
• 6.4 本章小结69-71
• 第七章 结论与展望71-73
• 6.1 结论71-72
• 6.2 展望72-73
• 致谢73-74
• 参考文献74-77
• 攻读硕士学位期间发表的论著及取得的科研成果77

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本文编号：581015