检索结果-内蒙古大学图书馆

合肥工业大学学报(自然科学版) 2025年第4期48卷 555-562页

作者：龙金喜朱尚清荚瑞馨董方蔡刚北京工业大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室北京100124 深圳市城市公共安全技术研究院有限公司广东深圳518046 重庆桥安物联科技有限公司重庆401120

针对现有车桥耦合数值模拟方法精度不足和计算效率偏低的问题,文章以某简支T梁桥为研究对象,提出一种考虑实际路面不平整度的车桥耦合数值模拟方法,通过ABAQUS建立多点接触模型,基于毫米波雷达测试数据验证模型的准确性;分析了在实测桥... 详细信息

针对现有车桥耦合数值模拟方法精度不足和计算效率偏低的问题,文章以某简支T梁桥为研究对象,提出一种考虑实际路面不平整度的车桥耦合数值模拟方法,通过ABAQUS建立多点接触模型,基于毫米波雷达测试数据验证模型的准确性;分析了在实测桥面不平整度以及规范中4种等级的桥面不平整度条件下,多点接触模型与传统单点接触模型的接触作用效应,并利用某简支空心板桥的测试结果验证了所述模型的有效性与通用性。结果表明:毫米波雷达不仅具有非接触式测量的便利性,而且能够实现高精度的动态测试;多点接触模型比单点接触模型能更精确地预测车辆与桥梁的相互作用,随着桥面不平整度的变差,多点接触模型的计算精度更显著,在D级路面下2种模型的最大动挠度误差可达9.59%。某简支空心板桥的测试结果验证了多点接触模型的适应性,证明了多点接触模型较高的精度和可行性。

关键词：车桥耦合车轮接触模型试验验证毫米波雷达桥面不平整度

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考虑车轮接触面效应的车桥耦合振动分析方法研究

引用

中国公路学报 2024年第11期37卷 152-163页

作者：张龙威尹诗定曹君辉袁帅华邵旭东湖南科技大学土木工程学院湖南湘潭411201 湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

当前公路车桥耦合振动系统普遍采用单点力轮胎模型,忽略了车轮的空间荷载效应对车桥耦合的影响,较难真实地模拟车辆对桥梁的动力响应。为解决这一问题,提出了一种考虑车轮接触面效应的车桥耦合理论与建模方法。首先,根据车辆轮胎实际的... 详细信息

当前公路车桥耦合振动系统普遍采用单点力轮胎模型,忽略了车轮的空间荷载效应对车桥耦合的影响,较难真实地模拟车辆对桥梁的动力响应。为解决这一问题,提出了一种考虑车轮接触面效应的车桥耦合理论与建模方法。首先,根据车辆轮胎实际的接触面积,建立由均匀分布的弹簧-阻尼单元组成的多点力车轮模型,代替传统的单点力轮胎模型,构建考虑车轮接触面效应的车桥耦合运动平衡方程;然后,基于新的建模方法,运用LS-DYNA分别建立了简支T梁和板桥的车桥仿真模型,与现有研究结果进行对比,研究车轮的空间荷载效应;最后,结合钢桥面的实桥动力试验和仿真结果,验证了多点车轮力接触模型的准确性和可行性。结果表明:对于T梁桥和板桥,车轮的空间荷载效应会在一定程度上削弱车桥的动力响应,且随着桥梁刚度的减小及路面状况的变差而越发明显。其中,板桥在E级路面下的多点力模型所对应的最大动态响应比相应的单点力模型结果低4.94%。对于结构局部刚度更小的钢桥面桥梁,未考虑车轮接触的单点模型的计算结果会明显高估桥梁的动态响应,在面板处测点最大动态响应计算值比实测值高8.83%。相比之下,考虑车轮接触面效应的仿真结果与实测值更为接近,不同疲劳细节处所对应的误差都在2%以内,U肋处的误差仅为0.33%。因此,考虑车轮接触面效应车桥耦合系统能更真实地反映桥梁尤其是钢桥面结构的车桥动力性能。

关键词：桥梁工程车桥耦合数值模拟车轮接触模型路面粗糙度钢桥面实桥试验

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基于接触面算法的正交异性钢桥面车桥动力性能研究

基于接触面算法的正交异性钢桥面车桥动力性能研究

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作者：尹诗定湖南科技大学

学位级别：硕士

当前我国公路交通量激增,车辆超载现象较为严重,车辆反复加载在正交异性钢桥面(简称钢桥面)上时易引起疲劳开裂现象。因此需要了解钢桥面真实的车桥动力性能。而传统的车桥耦合振动系统普遍采用单点力轮胎模型,忽略了车轮的空间荷载效... 详细信息

当前我国公路交通量激增,车辆超载现象较为严重,车辆反复加载在正交异性钢桥面(简称钢桥面)上时易引起疲劳开裂现象。因此需要了解钢桥面真实的车桥动力性能。而传统的车桥耦合振动系统普遍采用单点力轮胎模型,忽略了车轮的空间荷载效应对车桥耦合的影响,将其应用于钢桥面这种局部受力明显的桥梁时较难真实地模拟车辆对钢桥面的动力性能。加之,国内外对于钢桥面不同疲劳细节处冲击系数可能存在差异的情况研究较少,国内外规范对于钢桥面的车桥动力性能评定标准存在差异,且未考虑不同疲劳细节处车桥动力响应的差异。为了解决上述问题,本文提出了一种考虑车轮接触面效应的车桥耦合理论与建模方法,并对钢桥面的车桥动力性能进行了研究。首先,根据车辆轮胎实际的接触面积,用多点车轮力模型代替传统的单点车轮力模型,构建出考虑车轮接触面效应的车桥耦合动力平衡方程;然后,基于新的建模方法分别建立了简支梁、板桥与钢桥面的车桥仿真模型,逐步验证了多点车轮力接触模型的准确性和可靠性;最后,对钢桥面的动力性能进行了参数分析,并提出了冲击系数的推荐值;结果表明: (1)对于简支梁桥,A级路面下梁桥多点力模型的结果比单点力的结果低1.14%,C级和E级路面对应的降幅分别为1.42%和2.01%。而板桥的降幅由A级路面下的1.83%增大到E级路面下的4.94%。这表明车轮的空间荷载效应会在一定程度上削弱车桥的动力响应,且随着桥梁刚度的减小及路面状况的变差而越发明显。 (2)对于结构局部刚度更小的钢桥面,传统单点车轮力模型的计算结果高于实测值,在面板处测点最大动态响应计算值比实测值高8.83%。相比之下,多点车轮力模型在面板处测点仿真值比实测值仅高1.73%,其余疲劳细节处所对应的误差都在2%以内。因此,考虑车轮接触面效应车桥耦合系统能更真实地反映钢桥面结构的车桥动力性能。 (3)对于钢桥面的车桥动力性能,与混凝土桥不同的是钢桥在车辆荷载的反复作下产生应变幅,引发疲劳裂纹进而导致钢桥破坏。如果采用最大响应计算得到的冲击系数用于钢桥的疲劳评估,可能会产生一定的误差。且钢桥疲劳寿命的评估是基于应变幅,为了准确地分析钢桥面的车桥动力性能,本文采用应变幅代替最大响应计算钢桥面各疲劳细节处的冲击系数。 (4)关于钢桥面的冲击系数取值,在不同路面粗糙度(C级以下)、速度以及横向加载位置等工况下各疲劳细节处的冲击系数均低于我国规范规定的0.4,说明目前的设计规范取值较为合理。在相同工况下,U肋疲劳细节的冲击系数大于面板疲劳细节处;横隔板截面各疲劳细节处的冲击系数大于跨中截面处;本文建议面板处疲劳细节的冲击系数取0.32,U肋处疲劳细节的冲击系数取0.35。这里需要注意的是在桥梁实际运营过程中,应对桥梁的路面状况进行维护以免恶化到C级以上,避免冲击系数突破规范值。

关键词：车桥耦合车轮接触模型路面粗糙度钢桥面实桥试验冲击系数

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