基于车-桥耦合动力作用的车辆与桥梁力学行为

• 作者: 郝艳广 袁龙文 韩劲龙 梁济川 欧阳彪
• 来源期刊: 公路交通科技
• 学科: 交通运输
• 关键词: 桥梁工程 车-桥耦合 橡胶轮胎 桥面铺装层 沥青混合料 黏弹性
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 桥梁工程
• 页码范围: 80-89
• 页数: 10页
• 分类号: U441.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1002-0268.2021.02.011

摘要

为研究车-桥耦合动力作用下的车辆与桥梁力学行为,基于ABAQUS有限元软件建立二自由度四分之一车辆模型和简支桥模型.车辆模型考虑橡胶轮胎超弹性,桥面铺装层考虑沥青混合料黏弹性.基于轮胎与桥面铺装层接触关系,建立车-桥耦合动力模型,采用中心差分法和有限元理论求解车辆和桥梁时域响应.结果表明:通过与现场桥面铺装层上面层跨中竖向应力测量值比较,验证所建车-桥耦合动力模型具有一定可行性;未添加路面不平度上面层跨中最大竖向压应力、最大横向压应力、最大纵向压应力分别为0.608,0.283,0.338 MPa,添加路面不平度上面层跨中最大竖向压应力、最大横向压应力、最大纵向压应力分别为1.327,0.652,0.706 MPa,分别增大118.257％,130.389％,108.876％;未添加路面不平度最小和最大车辆悬架弹力分别为36.178,59.322 kN,变化幅度为63.973％,添加路面不平度最小和最大悬架弹力分别为33.738,60.859 kN,变化幅度为80.387％;未添加路面不平度纵梁跨中最大竖向压应力、最大横向拉应力、最大纵向压应力分别为0.282,0.193,0.159 MPa,添加路面不平度分别为0.449,0.418,0.348 MPa,分别增加59.220％,116.580％,118.868％.添加路面不平度,车-桥耦合动力效应增强,车辆与桥梁各项响应均增大.