桥梁预拱度对行车舒适性的影响及桥面线形调整

作     者：郑元勋 孔孟 王博立 王长柱 陈静 ZHENG Yuanxun;KONG Meng;WANG Boli;WANG Changzhu;CHEN Jing

作者机构：郑州大学黄河实验室河南郑州450001 郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 中交第三公路工程局有限公司北京100304 中国建筑第七工程局有限公司河南郑州450004 

出 版 物：《郑州大学学报（工学版）》 (Journal of Zhengzhou University（Engineering Science）)

年 卷 期：2024年第45卷第2期

页      面：106-113页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0815[工学-水利工程] 0814[工学-土木工程] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(U2040224,51878623,52279144) 中交第三公路工程局有限公司科技研发项目(2021-08) 

主　　题：连续刚构桥 行车舒适性 仿真分析 桥梁预拱度 余弦曲线分配法 桥面线形 白噪声 

摘      要：为研究成桥预拱度对连续刚构桥行车舒适性的影响,以多座主跨跨径为110~200 m的连续刚构桥为研究对象,首先,采用滤波白噪声法建立桥面时域模型,并与按余弦曲线设置的成桥线形叠加模拟成桥后的桥面不平度;其次,采用MATLAB/Simlink搭建车辆-桥面系统模型,以加速度均方根值(RMS)作为桥梁边跨、中跨桥面的行车舒适性评价指标,以最大瞬态振动值(MTVV)作为边跨峰值处短时内的行车舒适性评价指标;最后,分析采取经验法按照余弦曲线设置成桥预拱度的桥梁其跨径和设计时速对边、中跨RMS值的影响,以及成桥预拱度取值对边跨3L/8处MTVV值的影响。研究结果表明:在边跨、中跨处RMS值均小于0.315 m/s^(2),说明采取经验法按照余弦曲线设置成桥预拱度并不影响中跨处的行车舒适性;在边跨3L/8处MTVV值在短时内存在大于0.345 m/s^(2)的情况,说明在边跨峰值处短时内会产生一定不舒适感。提出了一种基于桥面铺装层施工优化边跨3L/8处和边墩墩顶桥面线形的方法,改善了边跨的行车舒适性。