随机车流作用下高墩大跨桥梁的振动特性及行车舒适性研究

现有对移动车辆作用下高墩大跨桥梁振动特性的研究主要局限于既定车流的假设上，但实际行驶于桥面的车流具有很强的随机性，从而导致现有的模拟计算成果，在其推广应用上还具有一定的局限性；同时，移动车辆作用下的高墩大跨桥梁振动也会影响行驶车辆的安全性和旅客的舒适性，因此，随机车流作用下高墩大跨桥梁的振动特性及行车舒适性值得深入研究。本项目拟基于交通荷载现场观测数据与统计分析，编制可实现双向多车道随机车流模拟程序对现有及拟建公路桥梁的车流密度进行实时预测；研发随机车流作用下车-桥耦合振动分析程序，探明随机车流作用下高墩大跨桥梁的振动特性；系统分析结构中振动舒适度的一般评价方法，建立适用于不同桥梁结构振动舒适度的功能指标的确定方法和基于振动舒适度功能要求的结构可靠度评价与设计方法。为促进车-桥耦合振动研究领域的自身发展和完善高墩大跨度桥梁的设计理论提供依据。

现有对移动车辆作用下高墩大跨桥梁振动特性的研究主要局限于既定车流的假设上，但实际行驶于桥面的车流具有很强的随机性，从而导致现有的模拟计算成果，在其推广应用上还具有一定的局限性。因此，随机车流作用下高墩大跨桥梁的振动特性及行车舒适性值得深入研究。. 本项目基于现场观测和统计分析明确了车流统计的敏感参数及各参数所服从的概率密度分布类型，编制了可考虑任意车辆数目、不同车道、车辆相向行驶功能及相邻车辆影响的随机车流模拟程序，该程序可用于预测现有及拟建公路桥梁的车流密度，并已成功应用于随机车流与桥梁耦合振动分析领域；基于课题组已有车辆模型及车-桥耦合分析程序，融入上述随机车流模拟程序，研发了随机车流-桥梁耦合振动分析程序并获得软件著作权；以两种不同类型的高墩大跨桥(连续刚构桥和斜拉桥)为工程背景，提出了随机车流作用下高墩大跨桥振动分析方法，研究了随机车流作用下高墩大跨桥梁的振动特性；基于现有规范中计算模型及桥面平整度退化模型，改进了服役桥梁冲击系数计算公式；基于三维车辆模型及随机车流等效模型，融入ISO规范中舒适度评价准则及可靠度分析方法，建立适用于不同桥梁结构振动舒适度及行车安全性的分析方法及可靠度评价准则。获得了集理论方法、试验技术和软件著作及应用于一体的系列成果。. 项目实施过程中，发表了高质量学术论文15 篇 (含4篇硕士论文)，其中SCI收录2篇(1篇发表在本学科国际权威期刊<Journal of bridge engineering>)、EI收录6篇； 1 项软件著作权。培养硕士研究生11人，其中已毕业4人。