高架橋行車舒適度研究.pdf

1、隨著城市交通的迅猛發(fā)展，城市高架道路已經(jīng)成為了大中型城市主要交通集散方案，城市高架道路的交通組織效率、通行能力直接影響到一個(gè)城市的整體交通狀況。車輛通過(guò)城市高架橋時(shí)，將改變高架橋結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性。除保證高架橋梁結(jié)構(gòu)的安全外，橋梁的振動(dòng)同樣會(huì)影響行車舒適性。這是一個(gè)車橋相互作用的過(guò)程，尤其是當(dāng)一側(cè)通行車輛，另一側(cè)堵車時(shí)，堵車一側(cè)車輛上駕駛員和乘客的不舒適感更加強(qiáng)烈，而且以往關(guān)于車橋耦合的研究中，很少涉及到把橋梁看作是一個(gè)板，并且忽略了板的扭

2、轉(zhuǎn)效應(yīng)，這樣就不能準(zhǔn)確的模擬一側(cè)通車對(duì)另一側(cè)堵車時(shí)車上乘客的影響。因此研究此類高架橋梁的行車舒適度問(wèn)題很有必要。
　　目前各國(guó)主要是針對(duì)地鐵、公路、輕軌等交通系統(tǒng)開展振動(dòng)的研究工作，面對(duì)高架路的振動(dòng)研究近于空白。關(guān)于公路橋梁車橋耦合問(wèn)題多基于理論分析，且缺乏基于實(shí)測(cè)資料的計(jì)算分析。高架橋和一般橋梁比較來(lái)說(shuō)跨度短，以前沒(méi)有受到重視，可是高架橋的寬跨比很大，有時(shí)候甚至達(dá)到了1∶1。因此高架橋梁的空間效應(yīng)不容忽視，當(dāng)一側(cè)橋梁通行車輛時(shí)，

3、會(huì)對(duì)橋梁另一側(cè)產(chǎn)生較大的響應(yīng)，并且對(duì)橋梁上堵車車輛里面的乘客和駕駛員產(chǎn)生振動(dòng)響應(yīng)，繼而可能引發(fā)乘客不舒適感。
　　基于此，本文針對(duì)大型復(fù)雜箱型高架橋梁，以二環(huán)線珞獅南路段主線高架橋?yàn)楣こ瘫尘埃瑢⒏呒軜蛏宪嚇蛳到y(tǒng)劃分為兩個(gè)子結(jié)構(gòu):行車車輛-橋梁結(jié)構(gòu)和上部堵車車輛，系統(tǒng)地研究大型復(fù)雜箱型高架橋梁車致振動(dòng)效應(yīng)問(wèn)題以及堵車車輛上人員的舒適度問(wèn)題。具體工作如下:
　　(1)針對(duì)行車車輛-橋梁子結(jié)構(gòu)，建立行車車輛-橋梁計(jì)算模型，用質(zhì)量-

4、彈簧-阻尼分布模型建立了通用的7自由度汽車模型。
　　(2)將橋面不平順考慮成為一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程，基于頻域功率譜等效方法隨機(jī)模擬了橋梁不平順。
　　(3)建立了高架橋梁-汽車空間耦合方程;將車輛方程和橋梁方程采用分離迭代的方法求解。
　　(4)編制了基于MATLAB和ANSYSAPDL語(yǔ)言聯(lián)合求解的車橋響應(yīng)分析程序?？梢赃M(jìn)行適合于不同工況下的車橋耦合系統(tǒng)仿真分析。
　　(5)研究了二環(huán)線珞獅南路段主線高架橋的振動(dòng)

5、響應(yīng)。進(jìn)行基于環(huán)境激勵(lì)的模態(tài)測(cè)試和基于車輛荷載的高架橋梁振動(dòng)響應(yīng)測(cè)試，考察高架橋梁結(jié)構(gòu)模型建立的正確性及車致振動(dòng)方法的有效性。
　　(6)建立高架橋梁上堵車車輛的計(jì)算模型，基于行車車輛作用下橋梁的振動(dòng)響應(yīng)的計(jì)算結(jié)果，提取橋梁相應(yīng)位置的振動(dòng)加速度響應(yīng)，并以此振動(dòng)加速度響應(yīng)作為堵車車輛模型的輸入荷載，計(jì)算堵車車輛上的動(dòng)力響應(yīng)。
　　(7)依據(jù)上述分析方法，計(jì)算行車荷載最不利工況作用下堵車一側(cè)車輛的振動(dòng)效應(yīng)，并對(duì)堵車一側(cè)人員的振動(dòng)