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风-汽车-桥梁系统耦合振动初步研究
| 论文题名： | 风-汽车-桥梁系统耦合振动初步研究 |
| 关键词： | 山区公路;公路桥梁;脉动风场;侧风荷载;耦合振动 |
| 摘要： | 山区进行公路建设要经常跨越河流、沟谷，致使高墩大跨桥梁的修建日益增多，由于山口的“狭管效应”和“放大效应”，即使平坦地区的风速很小，山口峡谷区的风速也很大，并且随着桥梁跨度的不断增加，桥梁的长细化使其刚度和阻尼不断下降，导致结构对风的敏感性不断增加，同时在强风作用下，车辆行驶于桥梁上的舒适性和安全性问题是一个非常值得研究的科学问题，所以风-汽车-桥梁空间耦合振动研究具有非常重要的理论和实用价值。本课题针对大跨度连续刚构桥夹溪大桥，研究其在侧向风荷载和移动车辆荷载作用下的风-汽车-桥梁系统耦合振动响应。主要研究内容如下： ⑴通过程序计算和结果比较，分别分析了匀速移动常量力、匀速移动简谐力、移动质量和移动簧上质量等作用下简支梁桥的车桥耦合振动现象和机理。 ⑵运用谐波合成法模拟了桥址处脉动风场，利用流体软件fluent模拟了主梁若干特征截面的三分力系数，建立了13个自由度的两轴空间整车模型和车辆运动方程，模拟了路面粗糙度样本，编制了风-汽车系统相互作用分析程序，获取了侧风作用下行驶在路面上车辆的舒适性以及研究了路面等级、风速和车速对行车舒适性的影响。 ⑶将车桥系统以车轮和桥面接触点为界，分成车辆和桥梁两个子系统，引入了车轮和桥面接触处的位移协调条件和车桥相互作用力的平衡关系，然后分别建立了车辆与桥梁的运动方程；采用分离迭代法编制了车桥系统空间耦合振动分析程序。 ⑷建立了侧风作用下的车桥系统耦合振动分析模型，对比了桥梁不受侧风和受侧风情况下行驶与桥梁上的车辆的影响，研究了车速、风速和路面等级对车辆的影响，最后进行了侧风、车辆移动荷载对桥梁响应的影响研究。 |
| 作者： | 程烨 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 李小珍 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2010 |
| 正文语种： | 中文 |
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