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高速公路车流荷载的时空特征演化与预测研究
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作者 赵少杰 陈锟 《湘潭大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期40-50,共11页
由于高速公路车流具有时空演变性,故有必要研究其时空特性以建立更为准确合理的车流荷载模型.采用皮尔逊相关理论和奇异谱分析等方法研究了多个地区动态称重系统数据,根据高速公路车流平均车间距的40 m分界点,划分了两类不同的时空模型... 由于高速公路车流具有时空演变性,故有必要研究其时空特性以建立更为准确合理的车流荷载模型.采用皮尔逊相关理论和奇异谱分析等方法研究了多个地区动态称重系统数据,根据高速公路车流平均车间距的40 m分界点,划分了两类不同的时空模型;定义了车流时间平均车重,并以此分析了车流系统平均车重与车速、车间距等参数的时空相关性及演变特征;进一步采用组合SSA-LSTM模型对车流系统的时间平均车重进行分解重构与预测.结果表明:车流荷载具有24 h周期性特征;组合SSA-LSTM模型相比于单一LSTM模型,其平均绝对误差和均方根误差分别降低了57.1%和54.7%,预测精度有较大提升,能有效预测车流系统的整体荷载变化,从而为评估车流荷载的长期效应提供依据. 展开更多
关键词 高速公路 车流荷载 时空特征 相关性 奇异谱 LSTM
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基于元胞自动机的路面车流荷载 被引量:3
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作者 陈向东 金先龙 +1 位作者 张晓云 李政 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期870-873,共4页
引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟路面上的车流荷载,用元胞的演变规则分析车流行驶过程中各个车辆的速度以及它们之间车距的变化;车辆振动模型采用1/4车身结构的2自由度模型,并根据国家标准GB7031-86规定生成路面轮廓的时域... 引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟路面上的车流荷载,用元胞的演变规则分析车流行驶过程中各个车辆的速度以及它们之间车距的变化;车辆振动模型采用1/4车身结构的2自由度模型,并根据国家标准GB7031-86规定生成路面轮廓的时域信号.分析了某盾构隧道在车流荷载作用下的动力响应,为研究车流荷载作用下隧道结构动力响应提供了数值参考. 展开更多
关键词 车流荷载 元胞自动机模型 路面不平度 动力相互作用
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不平整路面上的非稳定车流荷载研究及应用
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作者 郭毅之 金先龙 +1 位作者 丁峻宏 杨洪杰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期395-398,共4页
车辆动荷载是引起路面损坏的最主要原因。目前国内外相关研究多集中于单一车辆对路面结构所产生的动荷载,实际上路面结构所承受的是车流荷载,而且车流在行驶过程中各车辆的车速和车辆之间的距离会产生变化,但关于这方面的研究甚少。针... 车辆动荷载是引起路面损坏的最主要原因。目前国内外相关研究多集中于单一车辆对路面结构所产生的动荷载,实际上路面结构所承受的是车流荷载,而且车流在行驶过程中各车辆的车速和车辆之间的距离会产生变化,但关于这方面的研究甚少。针对这一工程实际问题,采用微观交通流模型中的跟车模型来模拟车流行驶过程中各车辆的速度以及它们之间车距的变化,车辆振动模型采用1/4车身结构的两自由度模型,并根据国家标准GB7031-86[1]规定生成路面轮廓的时域信号。最后分析了某水泥混凝土路面在生成的车流荷载作用下的动力响应,为研究车流荷载作用下路面结构动力响应提供了基础性成果。 展开更多
关键词 车流荷载 跟车模型 路面不平度 1/4车辆振动模型
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考虑车流荷载的大跨梁桥行车舒适性分析
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作者 冯东明 王保全 +2 位作者 夏烨 黎剑安 刘朵 《东南大学学报(自然科学版)》 2025年第2期468-476,共9页
为探讨车流荷载对车辆通过大跨梁桥时乘员舒适性的影响,综合考虑了不同类型的车辆模型,基于车桥耦合振动理论计算了车辆座椅位置的响应。采用国际标准ISO‐2631规定的1/3倍频程分析法研究了不同荷载工况下的行车舒适性,并对主要影响因... 为探讨车流荷载对车辆通过大跨梁桥时乘员舒适性的影响,综合考虑了不同类型的车辆模型,基于车桥耦合振动理论计算了车辆座椅位置的响应。采用国际标准ISO‐2631规定的1/3倍频程分析法研究了不同荷载工况下的行车舒适性,并对主要影响因素开展了参数敏感性分析。此外,结合桥梁实际监测的车流数据,基于ISO‐2631中的计权加速度均方根值法,从样本角度对行车舒适性进行了统计分析。研究结果表明:不同车辆荷载工况对大跨梁桥的响应具有显著影响,但在考虑路面平整度因素后,车辆响应变化较小,进而导致行车舒适性差异不明显;车速降低和车重增加虽能在一定程度上改善行车舒适性,但其作用相对较小;路面平整度是影响大跨梁桥行车舒适性的关键因素,路面状况恶化会引发更加剧烈的车桥耦合振动,进而显著降低舒适性。 展开更多
关键词 行车舒适性 车桥耦合 大跨梁式桥 车流荷载 功率谱密度 加速度均方根值
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斜拉索车致荷载效应极值计算方法研究 被引量:2
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作者 涂勇 陈水生 赵辉 《世界桥梁》 北大核心 2022年第6期73-79,共7页
为计算斜拉索在未来服役期的车致荷载效应极值,基于经典Rice公式理论,提出斜拉索车致荷载效应极值计算方法。该方法首先采用蒙特卡罗随机抽样法生成过桥车流荷载;然后利用影响线加载的方法求解斜拉索的车致荷载效应应力时程,并拟合Rice... 为计算斜拉索在未来服役期的车致荷载效应极值,基于经典Rice公式理论,提出斜拉索车致荷载效应极值计算方法。该方法首先采用蒙特卡罗随机抽样法生成过桥车流荷载;然后利用影响线加载的方法求解斜拉索的车致荷载效应应力时程,并拟合Rice公式的最优参数;最后对斜拉索的车致荷载效应极值进行计算。采用该方法对杭瑞高速鄱阳湖二桥斜拉索车致荷载效应极值进行分析,结果表明:斜拉索车致应力受车流状态的影响较大,其随车流密度的增大而增大;经典Rice公式对斜拉索车致应力年跨阈率的拟合效果较好,提出的斜拉索车致荷载效应极值计算方法应用方便;斜拉索车致应力极值随重现期和交通量增长率的增加而增大,且密集车流对斜拉索车致应力极值的影响较大;在目前的随机车流荷载作用下,斜拉索失效概率较小,最长的Z18号斜拉索在设计使用年限20年内的应力极值为51.69 MPa,失效概率为4.6×10^(-3)。 展开更多
关键词 斜拉索 荷载效应 极值计算 随机车流荷载 Rice公式 斜拉索应力 工程应用
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基于广义Pareto分布的桥梁车致荷载效应极值估计 被引量:1
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作者 陈水生 赵辉 +2 位作者 李锦华 涂勇 王屹昊 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2022年第3期69-74,共6页
研究目的:为准确估计桥梁的车致荷载效应极值和解决GPD模型阈值选择困难的问题,本文充分考虑过桥车辆的随机性特征,基于广义Pareto分布的极值预测理论,提出K-S检验自动选择阈值的方法和桥梁车致荷载效应极值估计的方法。同时,以一座简支... 研究目的:为准确估计桥梁的车致荷载效应极值和解决GPD模型阈值选择困难的问题,本文充分考虑过桥车辆的随机性特征,基于广义Pareto分布的极值预测理论,提出K-S检验自动选择阈值的方法和桥梁车致荷载效应极值估计的方法。同时,以一座简支T梁桥为工程应用算例,对随机车流荷载作用的桥梁车致荷载效应极值进行估计。研究结论:(1)K-S检验自动选择阈值有效解决了广义Pareto分布阈值选择困难的问题,该方法计算效率高,有效避免了GPD模型的截尾现象;(2)GPD模型对桥梁车致荷载效应超阈值样本的拟合效果很好,其用于桥梁的车致荷载效应极值估计有效可靠;(3)桥梁的车致荷载效应极值随着重现期的增加而增大;在自由车流荷载作用下,多梁式简支梁桥行车道位置主梁的荷载效应极值大于其他位置主梁的荷载效应极值,其中边梁的承载力首超失效概率最大;为了保证桥梁在未来服役期的运营安全,类似桥梁在建造时可以提高行车道位置主梁的安全储备,运营时可以采取适当的交通管制措施;(4)提出的桥梁车致荷载效应极值估计方法可以在桥梁的安全评估、寿命预测和修复加固中应用,且在实际工程中应用方便。 展开更多
关键词 极值估计 广义PARETO分布 K-S检验法 阈值选择 随机车流荷载
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随机车载激励下大跨度悬索桥中央扣振动控制研究 被引量:2
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作者 赵越 黄平明 +2 位作者 付樱姿 袁阳光 苏波同 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第13期288-298,共11页
大跨度悬索桥车流荷载作用下振动响应明显,关键构件疲劳损坏直接影响结构服役状态及运营安全。为改善大跨度悬索桥结构振动响应,基于有限元模拟对柔性中央扣及刚性中央扣振动控制效应开展研究,分析了中央扣对结构模态特性的影响,并基于... 大跨度悬索桥车流荷载作用下振动响应明显,关键构件疲劳损坏直接影响结构服役状态及运营安全。为改善大跨度悬索桥结构振动响应,基于有限元模拟对柔性中央扣及刚性中央扣振动控制效应开展研究,分析了中央扣对结构模态特性的影响,并基于考虑参数相关性及车流参数聚类特征的随机车流模拟方法,分析了车流荷载下的中央扣振动控制效应及其对吊索钢丝寿命影响。研究结果表明:中央扣主要对悬索桥的反对称竖弯频率及一阶扭转频率存在影响,随着柔性中央扣数量的增加结构振动频率有所提升,刚性扣的提升效果与三柔性中央扣接近。车流作用下中央扣可显著减小梁端位移、梁端累计位移及缆梁相对位移,随柔性中央扣数目的增加,控制效率有所提升但提升效果逐渐减小。刚性中央扣对梁端位移及梁端累计位移的控制效果与三柔性扣索接近,其对缆梁相对位移的控制效果好于柔性中央扣。吊索钢丝的疲劳寿命与弯曲应力响应的变化趋势一致,长吊索整体弯曲应力水平相对较小,中央扣对其钢丝寿命影响不明显。短吊索钢丝疲劳寿命则大幅提升,但柔性中央扣数量的增加提升效果有限,刚性中央扣提升效果与三柔性扣索接近。 展开更多
关键词 悬索桥 中央扣 车流荷载 梁端位移 疲劳寿命
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公路与轨道交通载荷作用下隧道动力响应分析 被引量:10
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作者 王建炜 金先龙 张伟伟 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第21期46-49,72,共5页
为研究公路和轨道交通荷载共同作用下隧道的动态响应,本文引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟公路车流荷载,利用多体动力学模型来模拟轨道车辆荷载,以上海某公铁两用隧道为例建立隧道-土体系统的三维动力有限元模型,对公路和... 为研究公路和轨道交通荷载共同作用下隧道的动态响应,本文引入微观交通流模型中的元胞自动机模型来模拟公路车流荷载,利用多体动力学模型来模拟轨道车辆荷载,以上海某公铁两用隧道为例建立隧道-土体系统的三维动力有限元模型,对公路和轨道交通载荷单独作用及共同作用时的隧道动力响应进行分析,获得了公铁两用隧道的动力响应规律,为其设计提供参考。 展开更多
关键词 车流荷载 元胞自动机模型 轨道列车 隧道 动力响应
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