本文關(guān)鍵詞：基于元胞隨機車流的三維車—橋耦合振動研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：與鐵路橋梁的車-橋耦合振動相比,公路橋由于車輛荷載的隨機性以及橋梁自身特點,使得其車-橋耦合振動與鐵路橋的車-橋耦合振動有著顯著的差異。針對公路橋的這種特點,本著將來可應(yīng)用或指導(dǎo)實際工程的目的,基于國家自然科學(xué)基金項目—“一種基于元胞自動機車流的公路橋三維耦合振動分析方法研究”(項目批準號:51208125),給出了一種可應(yīng)用于公路橋梁分析的車流-公路橋耦合振動分析方法,具有重要的現(xiàn)實意義,對揭示實際車流作用下車-橋耦合系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)變化規(guī)律有重要的理論價值。主要開展了以下工作:引入微觀交通流理論-元胞自動機模型,考慮司機駕車行駛時可能采取的行為(加速、減速、剎車、換道)及公路橋上影響車輛行駛的交通規(guī)范(安全車距、車輛限速、高速公路最低限速),模擬公路橋梁上的隨機車流,給出了不同車流密度情況下的車輛運行狀況,并與航測車輛軌跡圖對比,驗證了分析方法的正確性�；谥C波疊加法,以二維路面譜為基礎(chǔ),從空間路面頻率譜出發(fā),拓展到三維空間內(nèi)的路面譜,給出了三維路面不平度的模擬方法,并將其考慮進公路橋耦合振動分析過程中�；谲嚵髂M結(jié)果和路面不平度模擬結(jié)果,結(jié)合ANSYS建模技術(shù),建立起ANSYS整體環(huán)境下的車流-三維橋耦合振動分析模型,分析模型中的橋梁模型與車輛模型、車輛模型之間均相互獨立,通過APDL命令完成隨機車流過橋時的耦合振動分析,給出車流-公路橋梁三維耦合振動分析結(jié)果,并與理論分析結(jié)果對比,驗證了方法的正確性。然后,以一混凝土連續(xù)箱梁橋為例,模擬了該橋上的隨機車流,建立ANSYS整體環(huán)境下該橋梁的車流-三維橋耦合振動模型,分析了不同因素(路面不平度,車流密度,限速條件)對車-橋系統(tǒng)振動響應(yīng)的影響,得到不同行車工況下的分析結(jié)果:在相同路面的等級下,相對于單車輛過二維橋的情況,車流-三維橋耦合振動的沖擊系數(shù)偏小;當(dāng)車流密度比較大時,不管是中間跨還是邊跨的控制截面動撓度峰值,明顯大于低密度車流時的情況;隨著橋上最大限速的降低,橋梁相應(yīng)的控制截面動撓度峰值不斷變小;最后,論文探討了車-橋系統(tǒng)的時變頻率問題,給出了車流作用下實際橋梁結(jié)構(gòu)的頻率分析方法,分析結(jié)果表明車流-橋系統(tǒng)的時變頻率始終小于橋梁自身的頻率,隨著車流密度的增加,車流-橋系統(tǒng)的時變頻率減少。
【關(guān)鍵詞】：隨機車流 CA模型 公路橋 車-橋耦合振動 路面不平度
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 課題研究背景及意義10-13
• 1.2 車橋耦合研究研究現(xiàn)狀13-17
• 1.2.1 橋上荷載模型14
• 1.2.2 橋梁模型14
• 1.2.3 路面不平度應(yīng)用14-15
• 1.2.4 車流-橋耦合振動分析方法15-17
• 1.2.5 車-橋耦合系統(tǒng)時變頻率17
• 1.3 本文主要工作17-20
• 第二章 車流-橋耦合振動理論基礎(chǔ)20-36
• 2.1 車輛模型20-21
• 2.2 橋梁模型21-25
• 2.2.1 有限元模型建立21-23
• 2.2.2 橋梁阻尼23
• 2.2.3 橋梁自由振動分析23-25
• 2.3 橋面不平度模擬方法25-29
• 2.4 車流-橋耦合振動分析方法29-32
• 2.5 車橋耦合振動算法及程序驗證32-35
• 2.6 本章小結(jié)35-36
• 第三章 基于元胞自動機模型的隨機車流模擬36-60
• 3.1 元胞自動機模型36-37
• 3.2 元胞自動機單車道模型運行規(guī)則37-38
• 3.3 雙車道模型換道規(guī)則38-39
• 3.4 慢啟動規(guī)則和亞穩(wěn)態(tài)、滯回現(xiàn)象39-42
• 3.5 邊界條件42-43
• 3.6 模型參數(shù)43-44
• 3.7 CA模型驗證與模擬44-58
• 3.7.1 模型驗證44-47
• 3.7.2 CA模型模擬47-58
• 3.8 本章小結(jié)58-60
• 第四章 車流-橋耦合振動分析60-86
• 4.1 車流-橋耦合振動計算分析說明60-65
• 4.1.1 車輛類型選擇60-61
• 4.1.2 時間步長選擇61-62
• 4.1.3 有限元分析中每個工況時間長度的選取62
• 4.1.4 橋梁控制截面的確定62-63
• 4.1.5 車流加載注意事項63-65
• 4.2 不同車流密度下車流-橋耦合振動分析65-69
• 4.3 橋面不平度69-76
• 4.4 不同限速條件下車流-橋耦合振動分析76-84
• 4.5 本章小結(jié)84-86
• 第五章 車-橋系統(tǒng)的時變頻率問題86-104
• 5.1 車流-橋系統(tǒng)時變頻率計算方法的理論基礎(chǔ)86-99
• 5.2 車流-橋系統(tǒng)的時變頻率分析99-103
• 5.3 本章小結(jié)103-104
• 第六章 結(jié)論與展望104-106
• 6.1 結(jié)論104
• 6.2 展望104-106
• 參考文獻106-110
• 攻讀學(xué)位期間論文發(fā)表情況110-112
• 致謝112

【參考文獻】

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  本文關(guān)鍵詞：基于元胞隨機車流的三維車—橋耦合振動研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：263738