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横风作用下桥上车辆气动特性及行车安全性研究
| 论文题名： | 横风作用下桥上车辆气动特性及行车安全性研究 |
| 关键词： | 风车桥耦合;风屏障;气动载荷;气动力系数;风洞试验;安全性评价方法 |
| 摘要： | 随着我国交通建设事业不断地发展，跨越复杂地形的桥梁也日益增多，在某些极端的情况下，汽车与来流风场、汽车与汽车、汽车与桥梁之间的相互作用变得十分强烈。车辆在行驶过程中受到随机风作用产生的气动力将会对行驶车辆的安全性以及舒适性发起考验。本文基于空间任意风向角作用下桥上车辆气动载荷计算公式的推导，结合风洞试验测定的横风作用下桥上车辆气动力系数，利用WVBANSYS程序对风车桥耦合系统进行仿真分析。主要研究工作如下： （1）针对特定来风方向作用下桥上车辆气动载荷的计算方法，推导出空间任意风向角下桥上车辆气动载荷计算公式，并验证了所推公式在特殊情况下的正确性（第二章）； （2）自主研发了两套可调节透风率的风屏障方案，制作出了相应的风屏障模型，在风洞试验中实现模拟实际情况下的风屏障挡风效果，进一步地，测定横风作用下相关桥梁、车辆模型的气动力系数（第三章，前5节）； （3）结合风洞试验结果，对运行于不同路况、不同车辆类型、不同透风率风屏障环境下车辆的气动力系数进行了分析研究（第三章，第6节）； （4）建立了工程实例桥梁的有限元模型，借助WVBANSYS程序对桥面风场脉动风、桥梁路面不平度进行了模拟，而后对车速影响、风速影响以及风屏障透风率影响下的风车桥耦合系统进行了仿真分析计算，对相应工况的动力计算结果进行了讨论分析，根据行车安全性指标和行车舒适性指标对上述工况下桥上车辆行驶状态进行了分析，并给出行车安全性建议（第四章）。 |
| 作者： | 骆书延 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 陈宁;汪维安 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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