杭州湾大桥灾害天气_行车安全_2耦合振动 -中国道桥网

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资料名称:	杭州湾大桥灾害天气_行车安全_2耦合振动
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资料类别:	设计文档
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杭州湾跨海大桥
灾害天气对行车安全的影响和对策研究（之二）
风-汽车-桥梁系统空间耦合振动研究
（送审稿）
二零零六年四月

doc共68页

目  录
概述	1
1 三维空间脉动风速场的计算机模拟	1
1.1 改进的谐波合成法	2
1.2 风参数的确定	3
1.3数值算例	6
2大跨度桥梁结构的有限元模型	7
3作用于桥梁上风荷载处理	8
3.1静风力荷载	8
3.2抖振力荷载	9
3.3自激力处理	11
4车型分类及汽车模型风洞气动力测量试验研究	15
4.1车型分类	15
4.2汽车模型风洞空气动力学试验方法	15
4.3 汽车模型风洞空气动力学试验与气动力系数修正	16
5 风-汽车系统振动分析理论	19
5.1路面粗糙度模型	20
5.2车辆所受风荷载	21
5.3车辆分析模型	22
5.3.1车辆悬挂系统	22
5.3.2车辆自由度的选取	22
5.4车辆运动方程	23
5.4.1基本假定	23
5.4.2变量及含义	24
5.4.2.1位移参数	24
5.4.2.2质量参数	24
5.4.2.3几何参数	24
5.4.2.4刚度参数	24
5.4.2.5阻尼参数	24
5.4.3 两轴车车体运动方程	25
5.4.4 两轴车车轮运动方程	25
5.4.5 两轴车车轮与路面接触处运动方程	27
5.4.6 三轴车车体运动方程	27
6 风致车辆事故模型的建立	29
7 汽车行驶平顺性评价方法	29
8 风－汽车－桥梁系统运动方程	31
8.1 风－汽车－桥梁系统竖向耦合关系	31
8.4 风－汽车—桥梁系统运动方程求解及程序实现	36
9 行驶于杭州湾跨海大桥上的车辆安全性分析	38
9.1 杭州湾跨海大桥	38
9.2 斜拉桥上车辆发生事故最不利计算工况	41
9.3 路面粗糙度对车辆安全性的影响	42
9.4 风速对车辆安全性的影响	44
9.5 路况对车辆安全性的影响	46
9.6行驶于路面和桥梁上的车辆安全性对比	48
9.7 行驶在路面与桥梁上典型车辆事故临界风速(车速)对比	50
10 行驶于桥梁上的车辆响应与舒适性分析	52
10.1考虑与不考虑侧风时车辆行驶于桥梁上的车辆响应对比	52
10.2侧风作用下车辆行驶于路面上与桥梁上的响应对比	53
10.2.1 车速的影响	53
10.2.2 路面粗糙度的影响	56
10.2.3 风速的影响	59
11. 侧风、车辆移动荷载对桥梁响应的影响研究	61
12. 研究结论	63