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基于随机车流的桥梁动力特性与可靠性研究
| 论文题名： | 基于随机车流的桥梁动力特性与可靠性研究 |
| 关键词： | 随机车流;车桥耦合;数值模拟;桥梁系统设计;动力特性;车辆荷载 |
| 摘要： | 目前在桥涵设计的科研领域中，对材料和结构体系的研究占主导地位，而对于车辆荷载和以及车辆荷载效应的研究却相当少。在考虑到车辆荷载时，通常认为按照桥涵规范中规定的车辆荷载进行计算就足够了。由于车辆荷载的随机性特征，要精确计算车辆荷载效应有很大的难度。为了能够完善地评估桥梁结构运营状态，桥梁的实际交通荷载和这些荷载在桥梁构件上的分配是至关重要的。 本文在交通量统计、调查的基础上，获得了交通流组成的基本数据，并采用概率统计方法对以上数据进行分析，获得其分布规律以及统计特征。采用Monte-Carlo方法运用MATLAB程序语言以及统计工具箱改进了课题组原有随机车流模拟程序RTF(RandomTrafficFlow)，程序中综合考虑了车流量、车道分配、车型、车重和车速等参数对随机车流的影响。 利用随机车流模拟程序RTF产生指定条件下的随机车辆荷载流，通过课题组自行开发的动力分析程序BDANS(BridgeDynamicANalysisSystem)及车-桥耦合振动分析模块VB，获得白沙包大桥的挠度时程曲线和弯矩时程曲线。通过挠度时程曲线和弯矩时程曲线，分别计算得出白沙包大桥冲击系数随机样本，并用统计方法研究其概率分布规律。 通过随机车流模拟程序RTF，对白沙包大桥产生720天的车辆荷载流进行模拟。将每辆车的自重看作是一个集中力，通过影响线加载法，计算该时间段内任意一秒跨中截面的弯矩值，并记录下日最大弯矩值。通过720天的日最大弯矩值分布图，计算出结构的失效概率和可靠度指标，以此来对桥梁结构的强度可靠性进行评估。并分析了不同车流量情况下，结构的失效概率、可靠度指标的变化规律。 |
| 作者： | 周剑波 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄平明;韩万水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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