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基于随机车流的公路桥车桥耦合振动分析
| 论文题名： | 基于随机车流的公路桥车桥耦合振动分析 |
| 关键词： | 公路桥;车桥耦合;振动分析;随机车流 |
| 摘要： | 公路桥在现代公路交通中承担着重要的纽带作用。桥上各类复杂的活载效应一直被人们所关注，车桥耦合作用就是其中一种。与铁路桥相比，公路桥所承受的车辆作用形式不同，其主要活载车流作用具有随机性，导致其与单车过桥的车桥耦合效应有很大的不同。因此，合理的评估随机车流作用对公路桥的影响具有重要意义。 本文首先对元胞自动机模拟车流的理论进行了介绍，利用matlab程序编写了双车道CA模型，对交通流相关参数的选取进行了细致的说明，并提出了一种与车桥耦合程序匹配的精细化的CA模型。之后，本文介绍了车流-桥耦合振动分析的理论和数值仿真方法，利用位移耦合法编写了ANSYS车流-桥振动分析的程序。用三角级数法模拟了路面不平顺，并提出了控制截面的选取方法。接着，本文以一个六跨连续箱梁为例，建立了“引道-桥梁-引道”的有限元模型，利用实测的车流数据，对其在各种密度的车流情况下的响应进行了分析，研究了各类因素对车流-桥耦合的影响。最后，本文讨论了随机车流作用下冲击系数的计算方法，比较了中、美、日、加拿大桥梁规范中关于冲击系数取值的情况。 研究结果表明，本文提出的随机车流-桥耦合数值分析方法适用性和实用性较好；在与车流-桥耦合相关的四个因素中，桥面不平度等级与随机车流-桥耦合引起的振动成正相关；最大限速条件制约交通流的通行，从而对车流-桥耦合产生影响；车流密度与桥梁响应程度成正相关；微观交通流模型中的换道概率参数对桥梁响应并无直接影响。本文计算的桥梁冲击系数与中国规范符合得最好，验证了中国规范的合理性，体现了各国规范的因地制宜性。 |
| 作者： | 吴孟畅 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 樊建平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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