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基于桥面不平整度的高墩大跨连续梁桥冲击系数分析
| 论文题名： | 基于桥面不平整度的高墩大跨连续梁桥冲击系数分析 |
| 关键词： | 不平整度;冲击系数;动力响应;高墩大跨桥梁;耦合系统 |
| 摘要： | 车辆以一定的速度通过桥梁结构时，由于车辆发动机震动、路面不平整等原因，桥梁会发生一定的振动，并且桥梁结构的这种由车辆引起的振动对车辆的行驶和振动会有一定的影响，那么它们两者之间的振动是相互影响相互关联的，这就是车桥耦合的一般定义。即使在没有外力的作用下，该振动也有可能会激烈的发生。车辆发动机的抖动、桥面的不平整等因素都会引起这种振动。当两者的频率比接近1时就可能会造成车辆与桥梁的共振，这时桥梁的振动是非常剧烈的，进而桥梁结构遭到破坏，引发工程和交通事故。 一般情况我们从以下两个方面研究车桥耦合作用: 一、行驶的车辆对桥梁冲击作用（冲击系数），该项对桥梁结构的安全有着重要的影响; 二、在考虑桥面不平整度的情况下乘客和驾驶员乘车的舒适性。 研究表明路面平整度越差，车辆的动力响应明显增大，桥梁的跨中的竖向位移、加速度响应和冲击系数都明显变大，因此作者基于这一考虑对在公路桥涵设计通用规范(JTG D60-2004)中冲击系数的数学表达式的基础上推导了冲击系数的表达式。 本文的研究为国家自然科学基金“随机车流作用下高墩大跨桥梁的振动特性及行车舒适性研究”(基金号:51108045);“风环境下车辆在公路及桥梁上安全行驶的可靠度评估、对策与管理系统”(基金号:51178066);湖南省交通科技项目(编号:201130)的部分研究内容，本文中主要研究内容有: 1、总结了几十年来车桥振动分析的研究历史和主要的研究成果，阐述了车制振动对桥梁结构的危害和研究内容以及方法手段。 2、建立了具有11自由度的车辆模型，推导了车辆的振动微分方程;建立了桥梁的空间有限元模型并推导了桥梁的振动微分方程。建立了车桥耦合系统微分振动方程。 3、从车辆行驶速度、路面不平整度和桥墩高度等几个方面研究了桥梁在车辆作用下的动力响应。 4、对04桥规中桥梁冲击系数的数学表达式做了一些修正工作，引入了路面不平整度这一参数。 |
| 作者： | 张磊 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 蔡春声;殷新锋;吴小松 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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