城市高架橋模態(tài)識(shí)別與行車舒適度研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的繁榮和社會(huì)的發(fā)展，城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及人口的增多導(dǎo)致公路運(yùn)輸常處于繁忙的工作狀態(tài)。城市高架橋充分利用了原有道路的上方空間，展現(xiàn)立體化交通能力，提高了道路服務(wù)水平；隨其數(shù)量的不斷增多高架逐漸成為城市交通運(yùn)力的中流砥柱。增大橋面寬度是一個(gè)解決日益增長(zhǎng)的交通壓力的有效策略，也是高架橋的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，即寬幅高架橋。與普通梁式橋相比，寬幅高架橋是大寬跨比橋梁結(jié)構(gòu)，其模態(tài)中必然包含彎扭耦合模態(tài)，這給模態(tài)識(shí)別方法帶來新的挑戰(zhàn)；從受力的角度

2、考慮，橋?qū)挼脑龃笠彩沟脴蛄旱目臻g效應(yīng)更加明顯，車輛荷載的彎扭耦合作用更加突出，由此可能產(chǎn)生行車舒適度問題。對(duì)于當(dāng)前的城市交通狀況，私家車的暴增給本已接近紅線的交通總量雪上加霜，尤其是在大中城市出行高峰時(shí)段，交通堵塞時(shí)常發(fā)生。當(dāng)高架橋上發(fā)生單側(cè)堵車工況時(shí)，通行一側(cè)的車輛很可能會(huì)對(duì)擁堵一側(cè)的等候車輛造成影響，致使車上乘客產(chǎn)生不舒適感。
　　由此，本文以某寬幅高架橋?yàn)檠芯繉?duì)象具體開展了以下工作：
　　（1）研究了兩種基于環(huán)境激勵(lì)的

3、模態(tài)識(shí)別方法——峰值拾取法和隨機(jī)子空間法，自編程序?qū)崿F(xiàn)算法并進(jìn)行驗(yàn)證。采用以上兩種方法對(duì)某寬幅高架橋進(jìn)行模態(tài)識(shí)別，確定結(jié)構(gòu)參數(shù)。同時(shí)建立該寬幅高架橋的有限元模型，通過理論模態(tài)分析與測(cè)試識(shí)別結(jié)果的對(duì)比，從頻率和振型兩方面驗(yàn)證了該橋梁模型的模擬精度。
　　（2）根據(jù)人體坐姿舒適度評(píng)價(jià)的要求，本文建立了考慮人-椅結(jié)構(gòu)的車輛簡(jiǎn)化模型并推導(dǎo)其運(yùn)動(dòng)方程。采用分離迭代的求解策略，利用基于ANSYS有限元分析軟件和FORTRAN語(yǔ)言編寫的求解程序