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跨座式轻轨车与汽车同时作用下的公轨两用特大桥梁动力响应及行车舒适性研究
| 论文题名： | 跨座式轻轨车与汽车同时作用下的公轨两用特大桥梁动力响应及行车舒适性研究 |
| 关键词： | 公轨两用桥梁;跨座式轻轨;车桥空间;空间耦合系统;有限元程序;舒适度评价;动力响应 |
| 摘要： | 为了适应经济的发展，一方面越来越多的桥梁设计成了公轨两用桥梁，另一方面交通流量也急剧增加，新的交通工具如跨座式轻轨，也不断投入运营。跨座式轻轨和汽车同时通过公轨两用特大桥时车桥系统的动力响应和车辆在桥上运行时的安全性、舒适性就成为工程人员十分关心的问题。但是，目前跨座式轻轨．桥梁的动力相互作用研究较少，而同时研究跨座式轻轨-汽车-桥梁三者之间的动力相互作用的文献就更少。 本文提出了计算公轨两用桥梁-跨座式轻轨-汽车时变系统动力响应的理论分析方法，可评估跨座式轻轨车、汽车同时在桥上运行时的舒适性。主要工作有： 1)建立了汽车和跨座式轻轨车的车辆模型：用质量-弹簧-阻尼模型分布建立了通用的7个自由度的汽车模型和15个自由度的跨座式轻轨车模型； 2)模拟了桥面粗糙度和轨道梁的不平顺：将桥面粗糙度和轨道梁不平顺考虑为一个平稳随机过程，采用谱呈现的方法随机模拟了桥梁粗糙度和轨道梁的不平顺； 3)建立了公轨两用桥梁-轻轨-汽车空间耦合系统：将桥梁，轻轨和汽车看作一个整体，基于虚功原理和“对号入座”法则建立了通用的公轨两用桥梁一跨座式轻轨车一汽车空间耦合系统的振动方程； 4)介绍车辆行车舒适度的评价：根据ISO2631标准，通过1/3倍频程中心频率的加速度均方根值来评价车辆行车的舒适性； 5)编制了公轨两用桥梁-轻轨-汽车空间耦合系统动力分析程序：采用Fontran95语言编制了公轨两用桥梁-轻轨-汽车空间耦合系统动力响应分析程序，可以进行多条线路、不同数目和车型的车队在不同车速以及不同桥面粗糙度和轨道梁不平顺工况下的车桥耦合系统的仿真分析。 6)计算了菜园坝大桥主桥-轻轨-汽车空间耦合系统的动力响应：以菜园坝大桥主桥为工程背景，建立了桥梁的有限元模型，分析了其动力特性，计算了菜园坝大桥主桥-汽车、菜园坝大桥主桥-跨座式轻轨和菜园坝大桥主桥-轻轨-汽车耦合系统在不同工况下的的空间动力响应，并对桥上车辆的运行舒适性开展了评估，计算结果表明菜园坝主桥具有良好的整体竖向刚度、横向刚度和动力性能，能很好满足设计车速下轻轨车辆、汽车的行车舒适性要求。 |
| 作者： | 司学通 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 郭文华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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