基于實(shí)橋的車輛荷載仿真模擬及其效應(yīng)分析
本文關(guān)鍵詞:基于實(shí)橋的車輛荷載仿真模擬及其效應(yīng)分析,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:在中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的新時(shí)期,為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)文化需求,各類基礎(chǔ)建設(shè)快速發(fā)展,橋梁工程興建數(shù)量不斷增加,極大地促進(jìn)了各地物質(zhì)文化的交流及各地的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。各地車流量與日俱增,超重超速車輛頻繁出現(xiàn),加之老化橋梁的不斷增加,均對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行造成了一定的影響。橋梁結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測(cè)及安全評(píng)估成為橋梁結(jié)構(gòu)研究領(lǐng)域的重要問(wèn)題,車輛荷載作為橋梁結(jié)構(gòu)承受的主要荷載之一,具有隨機(jī)性和地域性的特性,更是橋梁健康監(jiān)測(cè)研究的重難點(diǎn)。本文以山東某公鐵立交橋?yàn)楣こ虒?shí)例,對(duì)其建立橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并提取系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)2周的車輛荷載數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)車輛荷載進(jìn)行仿真模擬并對(duì)車輛荷載的效應(yīng)進(jìn)行分析。主要研究表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:1、系統(tǒng)性地歸納了車輛荷載統(tǒng)計(jì)分析的基本理論,包括統(tǒng)計(jì)分析的常見(jiàn)分布函數(shù)類型,擬合與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的檢驗(yàn)方法及蒙特卡洛數(shù)值模擬方法。2、對(duì)車輛荷載的車時(shí)距、車道分布、車型分布、車重及車速等參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,并針對(duì)各參數(shù)繪制擬合曲線,為車輛荷載的仿真模擬提供基礎(chǔ)。發(fā)現(xiàn)車時(shí)距參數(shù)服從伽馬分布;車道及車型的車輛數(shù)均服從各自的比例關(guān)系。對(duì)于車重及車速參數(shù)較為復(fù)雜,車重服從多峰對(duì)數(shù)正態(tài)分布;車速部分服從單峰分布(正態(tài)分布、對(duì)數(shù)正態(tài)分布或伽馬分布),部分服從多峰對(duì)數(shù)正態(tài)分布。3、以車輛荷載各參數(shù)的擬合模型為基礎(chǔ),建立車輛荷載仿真模擬程序,程序按兩種流程進(jìn)行仿真模擬,并以時(shí)間或車輛總數(shù)為判定依據(jù),建立仿真模擬終止條件。4、對(duì)某實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行有限元建模分析,并根據(jù)健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)比分析設(shè)計(jì)車輛荷載及實(shí)際車輛荷載對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)影響的異同。最終發(fā)現(xiàn),實(shí)際車輛荷載引起的應(yīng)變、撓度均在設(shè)計(jì)車輛荷載的范圍之內(nèi)。
【關(guān)鍵詞】:健康監(jiān)測(cè) 車輛荷載 車重 車速 仿真模擬
【學(xué)位授予單位】:濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:U441.2
【目錄】:
- 摘要7-8
- Abstract8-10
- 第一章 緒論10-18
- 1.1 課題來(lái)源10
- 1.2 課題研究背景及意義10-11
- 1.3 國(guó)內(nèi)外車輛荷載研究現(xiàn)狀11-16
- 1.4 本文研究思路及主要內(nèi)容16-18
- 第二章 車輛荷載統(tǒng)計(jì)分析理論18-26
- 2.1 車輛荷載參數(shù)的幾種概率分布類型18-23
- 2.1.1 正態(tài)分布(高斯分布)18-19
- 2.1.2 對(duì)數(shù)正態(tài)分布19
- 2.1.3 指數(shù)分布19-20
- 2.1.4 威布爾分布20-21
- 2.1.5 伽瑪分布21-22
- 2.1.6 極值I型分布22
- 2.1.7 多峰分布(多重模態(tài)分布)22
- 2.1.8 截口分布22-23
- 2.2 K-S檢驗(yàn)方法23
- 2.3 Monte-Carlo數(shù)值模擬方法23
- 2.4 本章小結(jié)23-26
- 第三章 實(shí)橋車輛荷載調(diào)查分析26-60
- 3.1 工程概況26-29
- 3.2 動(dòng)態(tài)稱重系統(tǒng)組成29-32
- 3.3 車輛荷載數(shù)據(jù)分析32-58
- 3.3.1 車時(shí)距參數(shù)分析32-34
- 3.3.2 車道分布參數(shù)分析34-35
- 3.3.3 車型分布參數(shù)分析35
- 3.3.4 車重參數(shù)分析35-48
- 3.3.5 車速參數(shù)分析48-58
- 3.4 車輛荷載參數(shù)模型58-59
- 3.5 本章小結(jié)59-60
- 第四章 車輛荷載仿真模擬60-70
- 4.1 隨機(jī)車流仿真模型的建立60-64
- 4.1.1 車時(shí)距模型61-62
- 4.1.2 車道分布模型62
- 4.1.3 車型分布模型62-64
- 4.1.4 車重模型64
- 4.1.5 車速模型64
- 4.2 隨機(jī)車流仿真模擬程序64-68
- 4.2.1 模擬程序簡(jiǎn)介64-65
- 4.2.2 模擬程序運(yùn)行流程65-68
- 4.3 本章小結(jié)68-70
- 第五章 規(guī)范及實(shí)測(cè)車輛荷載對(duì)橋梁影響效應(yīng)分析70-82
- 5.1 規(guī)范中車輛荷載作用下的橋梁內(nèi)力分析70-74
- 5.2 實(shí)際車輛荷載作用下的橋梁內(nèi)力分析74-79
- 5.2.1 模態(tài)數(shù)據(jù)分析75-76
- 5.2.2 應(yīng)變數(shù)據(jù)分析76-78
- 5.2.3 撓度數(shù)據(jù)分析78-79
- 5.3 兩種荷載對(duì)于橋梁影響的比較79-80
- 5.4 本章小結(jié)80-82
- 第六章 結(jié)論及展望82-84
- 6.1 結(jié)論82-83
- 6.2 展望83-84
- 參考文獻(xiàn)84-87
- 致謝87-88
- 附錄88
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):434813
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