基于车-桥耦合动力作用的车辆与桥梁力学行为

为研究车-桥耦合动力作用下的车辆与桥梁力学行为,基于ABAQUS有限元软件建立二自由度四分之一车辆模型和简支桥模型.车辆模型考虑橡胶轮胎超弹性,桥面铺装层考虑沥青混合料黏弹性.基于轮胎与桥面铺装层接触关系,建立车-桥耦合动力模型,采用中心差分法和有限元理论求解车辆和桥梁时域响应.结果表明:通过与现场桥面铺装层上面层跨中...     

路桥过渡段桥头跳车控制指标探究

在路桥过渡段广泛存在桥头跳车现象,直接影响交通安全.文中通过分析桥头跳车的机理,揭示了引起桥头跳车的定量指标;通过建立桥梁的相关指标和车辆不同行驶速度之间的数学关系,把车辆加速度作为交通流参数评价交通安全,提出了交通安全评价标准和每个安全级别的限值,将路桥过渡段桥头跳车对交通安全的影响直接转化为对桥梁相关几何参数的评估.     

基于桥梁结构安全可靠性的车辆载重限值研究

针对运营阶段桥梁汽车荷载限载管理问题,开展基于安全可靠性的车辆载重限值分析方法研究.通过实测车辆荷载数据统计,分析现阶段载重车辆类型及其荷载分布特征.根据车型比例、车辆超载情况,以及各车型轴组配置对结构响应的影响,建立桥梁限载的典型车型谱系.以可靠性理论为基础,从结构安全角度,提出基于可靠度反问题的车辆载重限值分析方法和计算步骤.     

车辆荷载作用下大跨桥梁的随机振动

基于随机轨道粗糙度和车桥偶合单元,提出了大跨桥梁移动车辆荷载作用下随机振动的计算模式.采用功率谱密度函数生成随机的轨道粗糙度,车辆模拟为4轴模型,桥梁模拟为梁单元,考虑桥梁的几何非线性,对一座实际大跨斜拉桥的冲击效应进行了研究,并分析了随机样本数目、阻尼及车辆速度的影响.     

整体式无伸缩缝桥梁的应用研究

整体式无伸缩缝桥梁具有节省桥梁养护费用,改善行车状况,减少车辆的冲击和提高桥梁使用寿命的优点.因此,无伸缩缝桥梁在国内外得到广泛的应用和推广.介绍了整体式无伸缩缝桥梁的理论研究和工程实践的进展, 分析讨论了建造整体式桥梁存在的问题.     

既有桥梁车辆荷载模型的研究

基于车辆通过既有桥梁是在人员进行采集荷载信息很早之前就已经发生,认为用平衡更新随机过程可以更好地描述车辆通过既有桥梁的过程.以平衡更新随机过程为数学模型,建立了理想车队.根据理想车队推导出车队影响线面积最大值函数、特定车队单独通过影响线概率分布和特定车队总重分布的表达式,结合数值分析方法得出给定评估期车辆荷载的最大值概率分布.最后通过实例分析了该荷载模型,为既有桥梁车辆荷载模型的研究提供了参考.     

既有公路桥梁不同车辆荷载连续到达过程模拟

车辆荷载是公路桥梁基本可变荷载,在各种组合中占很重要的地位.在分析评述目前国内外关于车辆荷载模型研究的基础上,依据我国现有的车辆荷载统计资料,假定车辆匀速通过桥梁,视行驶在桥梁上的n个车辆为一个车队,以截尾概率分布控制两个连续到达问距的最值,进而采用卷积方法来确定,n个不同连续到达概率密度函数.该方法可以考虑公路桥梁上的交通状况,确定不同跨径桥梁上行驶的最大车辆荷载数目,为建立合理的车辆荷载效应模型奠定了基础.     

车辆荷载作用下连续梁桥动力响应仿真分析

为研究桥梁在移动车辆荷载作用下的动力特性和承载能力,以某连续梁桥为计算实例,采用大型通用有限元软件ANSYS建立了质量-弹簧的车辆模型和桥梁结构的有限元模型,用时程分析法分析了车辆荷载作用下连续梁桥的动力响应特征,着重探讨了车辆刚度、车辆质量、行车速度等车辆荷载因素对连续梁桥动力响应的影响规律,并提出相应结论.     

基于LS-DYNA与耦合方法的简支板桥车桥振动分析

简支空心板桥是我国小跨径桥梁中广泛采用的桥型之一。这类桥梁具有重量轻、整体性好、自振频率高的特点,且在高速重载车辆的作用下易导致车桥间产生较大的动力相互作用。这一现象不仅影响车辆行驶的舒适度,而且会对桥梁结构产生不利影响,降低桥梁寿命。将当前广泛应用的车桥耦合方法与动力有限元软件LS-DYNA结合起来,建立了一种全新的车桥耦合三维仿真分析模型。车桥耦合模型中的车辆模型采用了简化的三维9自由度车辆模型,简化了车辆建模并提高了计算效率。基于一简支现浇空心板桥的现场试验,将由这种耦合方法得到的仿真分析结果与实桥测试动力响应进行对比分析。结果表明,测试结果和仿真模拟结果吻合良好,验证了这种新的车桥耦合三维仿真分析模型的正确性和有效性。     

车辆荷载作用下斜拉桥冲击效应的研究

将单个车辆作为一个单元,模拟为4轴10个自由度模型,桥梁模拟为梁单元模型,考虑轨道不平顺和桥梁的几何非线性,建立了车桥振动计算的耦合单元.在各种车辆速度作用下,对一座斜拉桥的冲击效应进行了研究.     

基于实测车流的中小跨径桥梁车载动力效应极值研究

为评估现有车辆荷载作用下中小跨桥梁的安全水平,提出了车辆荷载冲击作用下桥梁效应极值外推方法。基于高速公路车辆动态称重数据,研究了简支T梁桥的车载动力效应极值,校验并评估了现有车辆荷载作用下中小跨桥梁的安全水平。研究结果表明:基于实测数据的随机车流模型融入了车辆的概率信息,为桥梁车载动力效应极值的概率外推提供了有利条件;欧洲与英国规范的设计车辆荷载效应的重现期远大于美国和中国设计规范;随着桥梁跨度的增加,欧洲与美国荷载模型的重现期随着桥梁跨度的增加而减小,英国荷载模型随桥梁跨度的增加呈先增加后减小的趋势,中国荷载模型的重现期随桥梁跨度增加而增加。     

重型车辆下桥梁适应性安全检测与评估

根据超重车辆行驶特点,从挖掘桥梁承载力潜力角度进行检测,并从调整车辆轴重的大小以及荷载组合3个方面进行桥梁的安全评估,既保证桥梁的结构安全与健康,又能使超重车辆顺利通过桥梁。     

旧石拱桥通过超重车可能性的评估实例

中国县乡公路有很多在役旧石拱桥,由于建设年代久远,很多桥梁没有资料留存,给桥梁的养护管理造成很大问题.另一方面由于地方经济发展常需要在县乡公路运输大型设备,这些桥梁可能临时要求通过超重超限车辆,需对这些桥梁进行快速承载能力评估.该文介绍了根据既有交通荷载资料进行旧桥通过超重车辆可能性评估的实例,通过将超重车辆荷载效应与既有交通荷载效应的相互对比,得到桥梁能够通过超重车辆的结论.     

土耳其耶迪库勒铁路钢桥疲劳寿命评估与加固

土耳其连通欧亚大陆的马尔马拉跨海工程将继续使用一批现有铁路桥梁.以该工程中的耶迪库勒铁路钢桥为例,辨识这类桥梁剩余使用寿命的影响因素,确定可能延长桥梁使用寿命的方案.首先,对全桥结构进行外观检测,确定由桥下公路交通所造成的损伤.通过详细的现场测试和进一步分析研究,确定当前运营条件下的轴载和桥梁响应,建立典型列车车辆的统计分析模型,采用现场的测试结果校验结构计算模型,并根据统计的列车交通量,对桥梁进行再评估.评估结果已用于确定桥梁的剩余寿命,进而提出延长桥梁使用寿命的加固方案.     

公路独柱桥梁抗倾覆设计与钢结构支撑加固改造施工研究

随着现代公路桥梁的大量建设,因车辆超载导致的公路桥梁倾覆现象时有发生,对公路独柱桥梁的抗倾覆设计与其加固技术成为现今社会的研究热点。分析了在独柱桥梁的设计与施工的过程中其不同的类型和相应的破坏特征,从理论上阐述了公路桥梁在抗倾覆设计过程中的验算原理。同时,结合实际的例子,从桥梁的抗倾覆设计出发,分析了倾覆轴线、支承间距和支承方式对于桥梁设计过程中的抗倾覆性能影响。结果表明:适当的增加桥梁的支承间距有益于增强桥梁的抗倾覆稳定性能;梁墩固结的支承方式能够很好的提高公路桥梁的抗倾覆能力。     

集装箱车辆与跨线桥梁的碰撞响应分析

当前车辆撞击桥梁的案例较多,基于ABAQUS有限元程序,通过仿真模拟,深入研究车-桥碰撞的内在科学机理,针对不同质量工况车辆撞击桥梁的过程进行了有限元分析。结论表明:车速相同时,不同质量车辆撞击主梁和支座所产生的应力和位移不同,桥梁结构的破坏形式也不同。     

独柱墩桥梁抗倾覆研究

<正>0引言独柱墩作为桥梁下部结构的常见形式之一,被广泛应用于高速公路和城市高架桥等工程中,它具有占用桥下空间少、视野通透、造型简洁、节省材料、节约造价等优点。近年来,随着交通流量、车辆载重的不断增大,车辆超载现象的不断出现,因超重车辆偏载导致的桥梁倾覆倒塌事故时有发生,造成了一定人员伤亡和重大的财产损     

高墩连续刚构桥车桥耦合振动分析

为研究移动车辆荷载作用下车辆-桥梁系统的动力响应特性,以某三跨高墩连续刚构桥为对象,采用2轴7自由度车辆模型加载,探究车辆速度、行车数量及车辆载重因素对车桥系统动力响应的影响。结果表明：车辆的行驶速度基本不会影响桥梁的位移响应峰值,车辆以相同速度通过桥梁时,桥梁各跨的位移响应峰值存在差异,车桥发生共振时的车速为40 km/h;随着行车数量的增加,桥梁各跨跨中处于较大位移响应的持续时间明显加长,桥梁中跨跨中的位移响应峰值在2辆车行驶时取得极大值,而车辆的加速度峰值与加权加速度均方根值在6辆车通过桥梁时取得极大值;随着车辆载重的增加,桥梁的位移及加速度响应总体呈增长趋势,而桥梁的冲击系数与车辆各项动力指标的响应则呈下降趋势。     

超高车辆撞击组合结构桥梁的仿真分析

基于高性能非线性有限元,对超高车辆-组合结构桥梁碰撞进行了高精度仿真分析,结果表明,组合结构桥梁由于下部的钢板较薄,抗撞击能力差,遭到超高车辆撞击后,易产生较大变形和较大范围的钢板屈服,从而使截面产生扭转,桥梁应力大幅提高;超高车辆撞击对组合结构桥梁的破坏比较严重,在实际应用中需要对组合结构桥梁进行有效地防撞保护.     

不等支承刚度条件下桥梁—车辆动力耦合解析理论及应用

由于支座、桥墩地基等的作用，桥梁端部实际受弹性支承约束，且因施工误差、材料老化等影响，两端支承刚度常常不等。为揭示支承、梁体、车辆之间的耦合关系及不等支承条件的影响，建立了不等支承刚度条件下桥梁-车辆动力耦合解析理论。首先，基于振型叠加法推导了考虑不等支承刚度约束的桥梁、车辆动力响应闭合解，解析了弹性支承条件对车-桥系统响应的时频影响关系；其次，建立了弹性支承条件下车-桥耦合有限元模型，验证了解析理论的准确性；然后，研究了弹性支承刚度及左、右不等程度对车-桥系统响应的放大效应；最后，探索了基于车辆响应的桥梁频率及支承刚度状态的间接测量方法。研究结果表明：(1)支承刚度衰减使桥梁频率降低，响应幅值增大，且频率阶次越高影响越显著；(2)车-桥系统响应幅值与车辆起始运行位置的桥端支承刚度成反比，从刚度弱侧支承端出发的车辆响应被显著放大，即“弱侧放大”现象；(3)车体响应中包含桥梁频率，且呈现左右对称分叉特征，证实了利用车体加速度响应识别弹性支承梁频率的可行性；(4)利用车辆正反双向行驶加速度响应的“弱侧放大”现象，可判别桥梁支承的弱刚度端，同时增强桥梁频率的辨识，且对路面平整度、结构阻尼、噪...