[發明專利]橋梁橋面的行車穩定性分析方法及裝置

在審

• 申請號: 201910483978.0
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110276111A
• 公開（公告）日: 2019-09-24
• 發明（設計）人: 上官甦;周奇;劉闖;吳敬武;孫平寬;白墨;李兆鵬;呂曉宇;張春;符策源
• 申請（專利權）人: 中國公路工程咨詢集團有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種橋梁橋面的行車穩定性分析方法，包括：

對預定橋梁進行建模，確定一模型橋梁；

對所述模型橋梁進行風洞試驗，確定行車在所述模型橋梁上的等效風速，計算風速折減系數與力矩折減系數；

針對具體車型，根據其尺寸及受力特性抽象出其在風環境下的受力模型，對所述車型進行側傾及側滑分析，通過所述風速折減系數與力矩折減系數計算和側傾臨界風速與側滑臨界風速；

通過所述臨界風速與橋梁實際側向風速對比確定所述行車的穩定性分析結果。

2.根據權利要求1所述的橋梁橋面的行車穩定性分析方法，其中，對所述模型橋梁進行風洞試驗，確定行車在所述模型橋梁上的等效風速U_e，計算風速折減系數與力矩折減系數，包括：

將所述模型橋梁放置于風洞試驗室中；

選定與所述模型橋梁的檢修道欄桿相結合的曲線風障；

分別對施工狀態、欄桿狀態和風障狀態的橋面風速剖面進行測試，從而獲取所述等效風速U_e。

3.根據權利要求2所述的橋梁橋面的行車穩定性分析方法，其中，確定所述側傾臨界風速U₀，包括：

根據所述等效風速U_e確定無量綱的風速折減系數λ；

確定側向風產生的無量綱的力矩折減系數γ；

對所述行車進行側傾臨界狀態的受力分析，根據所述風速折減系數λ和無量綱的力矩折減系數γ，確定所述側傾臨界風速U₀與側滑臨界風速U′₀。

4.根據權利要求3所述的橋梁橋面的行車穩定性分析方法，其中，所述等效風速U_e滿足公式：zr為等效高度，u(z)為z高度處的平均側向風速；

所述風速折減系數λ滿足公式：

U為側向來流風速，r(z)＝u(z)/U，λ為z高度處的折減風速；

所述無量綱的力矩折減系數γ滿足公式：

5.根據權利要求3所述的橋梁橋面的行車穩定性分析方法，其中，對所述行車進行側傾臨界狀態的受力分析，根據所述風速折減系數λ和無量綱的力矩折減系數γ，確定所述側傾臨界風速U₀，包括：

所述行車的側傾臨界狀態時，行車側傾力矩M_S和滿足行車穩定力矩M_G滿足公式：M_S≤M_G；M_S和M_G分別滿足：

式中：ρ為空氣密度，G為行車的自重，C_S為行車的側風力系數，為行車的側傾力矩系數，α為所述模型橋梁的橋面橫坡，L為行車的長度；

側傾臨界風速U₀滿足公式：

6.根據權利要求3所述的橋梁橋面的行車穩定性分析方法，其中，確定所述側滑臨界風速U′₀，包括：

對所述行車進行側滑臨界狀態的受力分析，確定防止側滑的條件；

根據所述風速折減系數λ，確定氣動側風力F_D和氣動阻力F_D；

根據所述行車的橋面附著力F_f、確定氣動側風力F_S和氣動阻力F_D，確定所述側滑臨界風速U′₀。