极端制动车载下悬索桥伸缩缝服役状态评估

作     者：李光玲 韩万水 张路 张煜敏 LI Guangling;HAN Wanshui;ZHANG Lu;ZHANG Yumin

作者机构：西安石油大学机械工程学院西安710065 长安大学陕西省公路桥梁与隧道重点实验室西安710064 重庆大学土木工程学院重庆400044 

基　　金：长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(300102212521) 陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2022JQ-467,2021JM406,2020JM-230) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2022年第41卷第15期

页      码：186-195,251页

摘      要：为评估运营阶段极端制动车载作用下悬索桥伸缩缝的服役状态,基于已有车-桥耦合振动分析系统,引入车辆制动力和俯仰力矩建立可考虑车辆制动过程的分析系统,并进行荷载试验验证;联合监测交通流数据与变参数速度-密度关系模型,推导了与监测车道数据匹配的速度-密度模型,确定不同车流密度状态下的车流交通量及车速取值;采用融合交通流及车辆特性并考虑变量相关的车流模拟方法,考虑驾驶员反应时间及拥堵流模型实现了极端制动车流的高真实度仿真;以伸缩缝工作极限状态为准则明确了对应的工作域及失效域状态;以一悬索桥为算例,评估了不制动、单车道制动及双车道制动车载下悬索桥伸缩缝服役状态。分析结果表明:验证后的分析系统可为极端车流制动车载下伸缩缝服役状态的评估提供数值分析平台;不同环境温度取值下悬索桥伸缩缝的正常工作域存在差异性;相对不制动及单车道制动工况,双车道发生制动且对向车道正常运营时,纵向位移响应极值的均值最大,为416.25 mm,未超过设计范围-640-700 mm;单车道及双车道制动工况下伸缩缝绕竖向轴角度极值的均值分别为0.075 rad,0.082 rad,均超过设计范围0.0557 rad,极易造成伸缩缝发生一端拉裂或一端挤死现象;建议设计过程中考虑极端制动工况以确保梁端伸缩缝变形量的工作储备,且当发生车道制动状况时,应立即控制对向车道的车辆驶入桥梁范围直至交通事故状态解除。

主 题 词：桥梁工程 悬索桥 伸缩缝 纵向位移 绕竖向轴转角 服役状态评估 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0837[0837] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2022.15.024

馆 藏 号：203114073...