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曲线连续梁桥车桥耦合振动及车辆舒适性研究
| 论文题名： | 曲线连续梁桥车桥耦合振动及车辆舒适性研究 |
| 关键词： | 曲线连续梁桥;车桥耦合系统;振动特性;车辆安全性;车辆舒适性 |
| 摘要： | 公路曲线连续梁桥作为一种被广泛使用的桥型，其车桥系统的动力特性及车辆舒适性理应得到重视，但与直线桥相比，曲线桥的车桥耦合振动及车辆舒适性研究相对比较滞后。因此，这方面研究具有重要的理论意义和工程价值。 在总结了大量相关文献，梳理了课题创新与发展的脉络后，确定了本文的研究方向。论述了桥梁车辆的建模方法并进行了验证，在此基础上以实际桥梁为工程背景，建立了某曲线桥三维有限元模型，并建立了9自由度车辆模型。使用傅里叶逆变换法模拟路面不平度。分别对车桥建立振动微分方程，在求解时通过位移和力的协调条件进行耦合，采用Newmrak-β法，以有限元软件ANSYS为运算平台，编制APDL迭代命令流对方程进行求解，并对计算结果进行分析归纳，得到以下结论: (1)相比单车过桥，多车过桥时桥梁的位移和内力会减小，具体规律与桥梁跨度和车距有关。 (2)桥梁各方向振动和车辆各项动力响应均受桥梁曲率半径影响较大，它们表现出共同的规律，即曲率半径越小，动力响应越大，且当曲率半径小于150m时，桥梁动力响应受曲率半径影响更显著，半径大于150m时，曲率半径的影响则趋于减弱。曲率半径对桥梁扭转角的影响主要体现在静扭转角上，对冲击系数影响较小。 (3)随着车速的增大，桥梁竖向和扭转振动响应总体呈现增大的趋势，并在30m/s车速附近有突增现象。桥梁横向振动位移随着车速的增大而近似线性增大。随着车速的增大，车辆的安全性迅速降低，舒适性则没有体现出明显规律。 (4)随着车辆作用位置由曲线内侧移至曲线外侧，桥梁的竖向振动及跨中弯矩呈现增大的趋势，而桥梁的扭转振动和跨中扭矩则随着车辆偏心距数值的增大而增大。车辆安全性与舒适性也随着车辆作用位置由内侧移至外侧而变差，但影响相对较小。 |
| 作者： | 孙瑜祥 |
| 专业： | 道路与隧道工程 |
| 导师： | 王贵春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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