基于实测随机车流样本的桥梁冲击系数谱研究

摘要

桥梁结构的动力特性是评价桥梁设计参数是否合理的一个重要方面,冲击系数是桥梁结构动力特性的重要参数之一,本文基于随机车流-桥梁耦合振动分析系统研究了不同车型车速变化时对冲击系数的影响、典型车型以不同装载量过桥对桥梁冲击系数的影响,以一座六跨连续 T梁桥为对象计算随机车流作用下桥梁响应和冲击系数谱,选择高速公路五种典型跨径简支 T梁桥研究特重车流作用下冲击系数谱、并引入路面粗糙度修正系数提出桥梁冲击系数合理取值的计算方法。主要研究内容如下:
　　1.根据采集到的24小时随机车流数据将高速公路常见车型划分为17种,对车型、车速、车重及横向行驶位置等参数进行统计分析,以一座六跨连续 T梁为工程背景计算随机车流下桥梁静动力响应,形成冲击系数谱,分析冲击系数谱的分布规律及其与车速、车重、主梁内力之间的关系。
　　2.研究了不同车型以不同行车速度通过桥梁时冲击系数的变化规律,并选择对桥梁冲击系数影响较大的几种典型车型,建立不同载重量的行车工况,研究典型车型不同车重作用对桥梁冲击系数的影响。
　　3.选择高速公路五种典型跨径简支T梁桥,建立了特重车流样本,计算特重车流作用下不同跨径桥梁静动力响应,形成特重车流桥梁冲击系数谱,研究桥梁冲击系数谱与车辆荷载静力效应的关系并引入设计荷载效应作为对比,对冲击系数谱进行优度拟合检验,计算在置信度95％水平下桥梁冲击系数取值,研究冲击系数取值与桥梁跨径、桥梁基频之间的关系,最后考虑路面粗糙度影响提出桥梁冲击系数的合理取值方法。

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第一章 绪 论

1.1 研究背景和意义

1.2 研究现状

1.3 本文研究的主要内容

第二章 随机车流-桥梁耦合振动分析系统

2.1 概述

2.2 随机车流样本采集

2.3 随机车流样本分析

2.4 随机车流-桥梁耦合振动系统

2.5 本章小结

第三章 随机车流作用下桥梁结构动力响应

3.1 概述

3.2 桥梁有限元模型建立

3.3 桥梁动力特性分析

3.4 随机车流下桥梁动力响应分析

3.5 本章小结

第四章 基于随机车流-桥梁耦合振动系统的桥梁冲击系数研究

4.1 概述

4.2 冲击系数影响因素分析

4.3 随机车流作用下桥梁冲击系数谱研究

4.4 本章小结

第五章 随机车流作用下桥梁冲击系数统计分析

5.1 概述

5.2 统计分析理论及方法简介

5.3 各片梁冲击系数谱分布特性

5.4 不同车型冲击系数谱分布特性

5.5 不同路面粗糙度下冲击系数谱分布特性

5.6 本章小结

第六章 特重车流作用下简支 T 梁桥冲击系数研究

6.1 概述

6.2 公路-I 级荷载作用下桥梁响应分析

6.3 特重车流作用下桥梁冲击系数研究

6.4 桥梁冲击系数合理取值方法研究

6.5 本章小结

结论与展望

参考文献

致谢