基于車橋耦合振動的行車舒適度分析.pdf

1、隨著公路車輛超速超載現(xiàn)象日益增多，很多公路橋梁出現(xiàn)了各種各樣的病害，其中很多在役橋梁在病害的影響下結(jié)構(gòu)強度仍能滿足安全要求，但是剛度卻明顯不足，車輛在其上行駛時會產(chǎn)生較大的振動響應(yīng)，嚴重影響行車舒適度。對于這一類問題需要結(jié)合車橋耦合振動對行車舒適度進行研究，并將研究結(jié)果用于指導(dǎo)這類橋梁的加固改造。
　　本文在深入了解國內(nèi)外關(guān)于車橋耦合振動研究成果的基礎(chǔ)上，提出了將車橋耦合系統(tǒng)分為車輛和橋梁兩個獨立系統(tǒng)求解的思路，分別建立車輛動力平

2、衡方程和橋梁動力平衡方程，然后以位移協(xié)調(diào)和相互作用力為聯(lián)系條件分別求解車輛模型和橋梁模型的動力響應(yīng)；用三角級數(shù)法模擬路面的不平度，并在模型計算中加以考慮；提供了無條件收斂的數(shù)值積分方法Newmark-β法，運用ANSYS中的位移接觸方法在車輪與橋面之間建立接觸單元用以實現(xiàn)車輛和橋梁動力平衡方程的聯(lián)合求解，并驗算了14車輛模型勻速駛過簡支梁橋的算例；總結(jié)了較為常用的行車舒適度評價方法，即Sperling平穩(wěn)性指標法和ISO2631平順性評

3、價法；最后對湖北省內(nèi)某剛架拱橋做了車橋耦合振動響應(yīng)分析和行車舒適度評價并以行車舒適度為評價標準研究了剛架拱橋橋面、橫系梁、實腹段、弦桿、斜撐、拱腿六個主要構(gòu)件的影響權(quán)重，根據(jù)研究結(jié)果擬定了合理的加固改造方案。
　　研究結(jié)果表明本文提出的車橋耦合振動求解方法適用性和實用性較好；車輛的行駛速度對橋梁跨中撓度最大值的影響較大，但無明顯的線性相關(guān)性，不是簡單的隨車輛行駛速度的增加而增加；各構(gòu)件對行車舒適度有顯著影響，且影響權(quán)重具有很大差別