导　　师： 谭也平

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 车辆在桥面行驶过程中,由于桥面的随机或周期性不平顺而导致的车轮与桥面瞬时分离、脱空的现象本文简称为‘跳车’现象。而目前在车桥耦合的研究上大多采用车辆持续密贴行驶的假定。本文基于桥面不平顺导致跳车工况,通过ANSYS瞬态动力学分析构建跳车工况下车桥耦合振动数值模拟,分析冲击系数在密贴和跳车工况下的变化规律。通过正交试验,对单车辆两类工况下的主要影响参数进行了敏感性分析。最后根据实桥试验数据对比数值模拟结果,阐明了分析车桥耦合振动问题时考虑跳车工况的必要性。本文主要研究内容、研究方法和研究成果有:（1）利用强大的有限元通用软件ANSYS,对车辆、桥梁分别独立进行建模,根据车辆模型特性以及车桥接触位移协调条件来求解任意时刻车桥之间相互作用力,充分考虑车桥分离-贴合产生的间断接触现象,构建车桥耦合跳车判别条件,并利用APDL编程语言在任意时刻施加于桥梁及车辆相关节点,实现了车桥耦合振动问题的数值求解。通过与既有文献结果的对比及实桥试验验证了该方法在匀速、桥面不平整等工况下的适用性。（2）在两类工况下采用正交试验设计对32个工况的车辆速度、车辆质量、桥梁跨径、桥面不平整度等7项主要影响因素的跨中挠度冲击系数进行敏感性分析。根据正交试验敏感性对比分析可知,冲击系数在密贴和跳车工况下的敏感程度有所不同。桥面等级影响因素最为敏感,跳车工况的敏感性比密贴工况提升了将近二分之一。桥梁跨径因素次之,跳车工况的敏感性比密贴工况提升了将近三分之一。（3）通过对实桥试验和数值建模计算结果对比验证跳车工况模型的准确性和冲击系数变化规律。桥面不平度等级变化对桥梁挠度的动力冲击作用影响明显,当桥梁较为平整时,两类工况的冲击系数

关 键 词： 桥面不平顺 跳车工况 有限元 冲击系数 实桥检测

领　　域： [建筑科学—桥梁与隧道工程] [交通运输工程—道路与铁道工程]