本文關鍵詞：中小跨徑城市橋梁擁堵狀態(tài)下的動力響應分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：城市橋梁在發(fā)生擁堵時,絕大多數(shù)車輛都處于怠速狀態(tài),發(fā)動機轉速保持在600-800r/min,對應頻率縮減至10Hz~13.33Hz區(qū)間,此時雖然給橋梁帶來的沖擊影響變小,但發(fā)動機的振動很有可能會激發(fā)橋梁低階自振頻率,引起車橋共振,從而損害橋梁健康。本文針對車輛擁堵對中小跨徑城市橋梁動力影響進行研究,目的是分析不同跨徑不同體系橋梁的堵車動力響應特征,為城市橋梁設計、運營、維修、加固提供科學的依據(jù)。本文首先根據(jù)城市交通量調查數(shù)據(jù)及相關文獻,擬定出適用于橋梁擁堵狀況下的等效車輛荷載模型,包含靜力部分和動力部分,并確定了橋面車隊荷載模型的縱橫向分布形式。隨后,從多個角度對結構共振理論進行論述,提出本文動力分析方法和動力增大系數(shù)μ0的概念,并利用有限元軟件對某一連續(xù)橋梁實例進行建模計算,分析其模態(tài)特性及動靜力響應。最后,在一定假設和簡化的基礎上,模擬出不同跨徑不同體系的橋梁模型,以此研究體系、跨徑兩因素對橋梁堵車動力響應的影響。研究發(fā)現(xiàn),無論是雙向堵車還是單向堵車,簡支梁橋比連續(xù)梁橋和連續(xù)剛構橋更有利于承受其動力作用;單向堵車對橋梁動力影響更大,且跨中受力更為不利;跨徑越小,結構堵車動力增大系數(shù)越大,越有可能激發(fā)低階固有振型,并且該動力增大系數(shù)通常要大于沖擊系數(shù)。因此,在設計中小跨徑城市橋梁時更應考慮堵車對其造成的不利影響,在滿足條件的情況下,采用簡支梁體系更為合理。
【關鍵詞】：車輛擁堵 城市橋梁 仿真分析 結構振動 動力響應
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 本文研究背景10-12
• 1.1.1 我國城市交通擁堵概況10-11
• 1.1.2 車輛擁堵對城市橋梁的危害11-12
• 1.2 車橋振動研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3 本文的研究意義和主要工作16-18
• 1.3.1 研究意義16-17
• 1.3.2 主要工作17-18
• 第二章 城市橋梁擁堵荷載模型18-29
• 2.1 橋梁設計采用的車輛荷載18-19
• 2.2 橋梁擁堵車輛荷載模型的確定方法19-20
• 2.3 擁堵車輛荷載模型20-28
• 2.3.1 車型參數(shù)的擬定20-23
• 2.3.2 等效車輛荷載模型23-26
• 2.3.3 擁堵車隊荷載模型26-28
• 2.4 本章小結28-29
• 第三章 結構共振理論及動力分析方法29-38
• 3.1 結構共振理論29-36
• 3.1.1 有阻尼單自由度體系的簡諧荷載反應29-30
• 3.1.2 結構共振條件及其響應30-32
• 3.1.3 共振下的力平衡關系32
• 3.1.4 共振下的能量平衡關系32-34
• 3.1.5 共振荷載的傳遞機理34-36
• 3.2 結構動力分析36-37
• 3.2.1 模態(tài)分析36
• 3.2.2 諧響應分析和瞬態(tài)分析36-37
• 3.3 本章小結37-38
• 第四章 擁堵狀態(tài)下某連續(xù)梁橋的動靜力響應38-54
• 4.1 某連續(xù)梁橋實例38-40
• 4.1.1 工程概況38-39
• 4.1.2 有限元模型的建立39-40
• 4.2 擁堵狀態(tài)下的靜力荷載效應40-43
• 4.2.1 雙向堵車靜力荷載效應41-42
• 4.2.2 單向堵車靜力荷載效應42-43
• 4.3 橋梁實例的模態(tài)分析43-44
• 4.4 擁堵狀態(tài)下的動力分析44-52
• 4.4.1 橋梁實例的諧響應分析45-49
• 4.4.2 橋梁實例的瞬態(tài)分析49-52
• 4.5 本章小結52-54
• 第五章 結構體系對堵車動力響應的影響54-62
• 5.1 簡支梁橋的動靜力響應54-57
• 5.1.1 靜力響應54-55
• 5.1.2 自振頻率及固有振型55
• 5.1.3 動力響應55-57
• 5.2 連續(xù)剛構橋的動靜力響應57-60
• 5.2.1 靜力響應58
• 5.2.2 自振頻率及固有振型58-59
• 5.2.3 動力響應59-60
• 5.3 三種體系堵車動力響應的對比60-61
• 5.4 本章小結61-62
• 第六章 跨徑對堵車動力響應的影響62-78
• 6.1 不同跨徑的橋梁模型62-63
• 6.2 不同跨徑簡支梁橋的動力響應63-66
• 6.2.1 跨徑Ⅰ簡支梁橋63-64
• 6.2.2 跨徑Ⅲ簡支梁橋64-65
• 6.2.3 三種跨徑簡支梁橋動力響應的對比65-66
• 6.3 不同跨徑連續(xù)梁橋的動力響應66-70
• 6.3.1 跨徑Ⅰ連續(xù)梁橋66-67
• 6.3.2 跨徑Ⅲ連續(xù)梁橋67-68
• 6.3.3 三種跨徑連續(xù)梁橋動力響應的對比68-70
• 6.4 不同跨徑連續(xù)剛構橋的動力響應70-73
• 6.4.1 跨徑Ⅰ連續(xù)剛構橋70-71
• 6.4.2 跨徑Ⅲ連續(xù)剛構橋71-72
• 6.4.3 三種跨徑連續(xù)剛構橋動力響應的對比72-73
• 6.5 跨徑對不同結構體系影響的橫向對比73-76
• 6.6 本章小結76-78
• 結論與展望78-80
• 主要工作及結論78-79
• 展望79-80
• 參考文獻80-83
• 致謝83-84
• 答辯委員會對論文的評定意見84

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