随机车流作用下大跨度斜拉桥振动响应分析
随着交通量的同益增长，车辆超载现象频繁出现，行车速度加快，桥梁的结构安全及使用寿命面临着更为严峻的挑战。现有对移动车辆作用下高墩大跨桥梁振动特性的研究都局限于既定车流的假设上，但实际行驶于桥面的车流具有很强的随机性，从而导致现有的模拟计算成果，在其推广应用上还具有一定的局限性。因此，桥梁结构的随机车流作用下的车-桥耦合振动研究显得尤为重要。结合国内外对车桥耦合振动研究的现状，在国家自科基金(51108045和51178066)以及湖南省交通科技项目(201130)项目资助下，本文对以下几个方面进行研究:
(1)在公路桥梁实测车流数据的基础上，根据不同时段和车道对数据进行分类统计，通过K-S检验法获得车速、车重、车距、车型以及车道的分布函数，基于蒙特卡洛原理运用Matlab软件对随机车流模型程序进行编制。对所有的参数进行联合抽样，生成能与实际情况接近的随机车流样本。
(2)根据交通实际车辆类型建立2至6轴车辆模型，通过随机车流程序获得车流样本，基于课题组的车桥耦合程序，按照每辆车特有的参数进行过桥模拟，并获得该车辆的冲击力数据。用冲击力代替车辆，根据随机车流样本中车辆间距以及车速关系，逐步将车辆冲击力施加在桥梁结构上，从而获得随机车流样本作用下的车-桥耦合振动响应结果。
(3)借助Ansys以及Matlab程序对跨中截面一点进行影响面的求解以及拟合获得曲面函数，通过求解方程最大值获得随机车流行驶过程中的最大静挠度。
(4)将随机车辆程序以及车桥耦合程序进行联合，以斜拉桥（康博大桥）为研究对象，结合有限元软件，同时考虑桥面平整情况，对该斜拉桥进行振动响应分析，通过统计分析方法获得该桥在稀疏样本、正常样本和密集样本作用下的冲击系数，并与现行规范中冲击系数进行对比分析。
斜拉桥;随机车流;K-S检验;振动响应;曲面拟合;冲击系数
长沙理工大学
硕士
桥梁与隧道工程
蔡春声;殷新锋
2013
中文
U448.27;U441.3
89
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）