基于五自由度车辆模型的桥头搭板容许纵坡变化值研究

桥头搭板纵坡变化值是桥头跳车严重与否的决定因素,但迄今为止其容许值多据行车调查确定,本文对其进行理论研究。采用折线形状的路桥过渡段模型和五自由度车辆模型,考虑上桥和下桥两个方向,认为车辆通过路桥过渡段做一定初始条件下的强迫振动,并将其全过程分为首尾相连的四个阶段,而且将前一阶段末车辆的振动状态经修正后作为后一阶段振动的初始条件,用拉普拉斯变换法对人-车-路系统的相互作用进行了动力响应分析,得到了人的加速度及路面对车的作用力随时间的变化曲线、人的加速度最大瞬态振动值和路面对车的最大作用力。最后,考虑汽车行驶的舒适性和安全性,以加速度最大瞬态振动值作为行驶舒适性指标,提出了搭板容许纵坡变化值的确定方法和步骤。

路桥过渡段容许差异沉降计算模型

为确定路桥过渡段桥台与引道之间的差异沉降,考虑行车的舒适,性和安全性,以人的振动频率和加速度最大瞬态振动值作为控制指标,建立了台阶状和折线形不设搭板与设搭板的路桥过渡段模型,提出以容许台阶高度和搭板容许纵坡变化值作为不设搭板与设搭板的路桥过渡段容许差异沉降,以三自由度体系作为单轮平整度测定车模型,以五自由度体系作为双轴车辆模型,而且五自由度体系中不能忽略车架的转动惯量.容许最大瞬态振动值为1.0 m/s2时,搭板容许纵坡变化计算值为0.42%,位于行车调查得到的0.4%～0.5%范围内,表明本文建立的模型是合理的.

路桥过渡段容许台阶高度确定的参数影响

采用5自由度车辆模型,考虑上桥和下桥两个方向以及车路耦合的影响,给出了车辆通过不设搭板的路桥过渡段进行动力响应分析所需的振动方程、初始条件和前后轮下路面位移,并提出以人的振动频率和最大瞬态振动值作为容许台阶高度确定的控制指标。在动力响应分析的基础上,详细分析了行进方向、车速、车辆载重等参数对容许台阶高度的影响。

基于平整度的CRCP冲断区域维修标准研究

为了获得连续配筋混凝土路面冲断区域维修标准,本文首先建立冲断区域人-车-路耦合振动模型,然后利用传递矩阵法结合Matlab软件对振动方程进行求解,以获得乘客加速度随时间的变化和最大瞬态振动值(MTVV)。研究发现:一定条件下车辆经过冲断区域时,其在做振幅减小的简谐振动;当车辆进入冲断区域0.22 s时乘客加速度最大,其值为1.57 m/s2。最后,考虑行车舒适性以最大瞬态振动值作为行驶舒适性评价指标,提出冲断区域维修标准的确定方法和步骤,并给出了相应算例。