斜风作用下风-车-桥非线性分析系统建立

来源：中国血液净化杂志2018年第7期北京时间：

作者：刘焕举, 韩万水, 丁晓婷, 韩鹤翔, 黄平明

单位：1. 河北工程大学 土木工程学院, 河北 邯郸 056038;2. 长安大学 公路学院, 陕西 西安 710064

摘要：为了从风作用方向的三维模拟和系统非线性2个角度实现风-车-桥系统的全三维高真实度模拟，首先建立斜风荷载处理方法，采用平均风分解理论对桥梁斜风进行分解，形成桥梁斜风荷载，把桥梁风作用方向模拟域由垂直于桥梁纵轴线的二维平面扩展到三维空间；采用矢量合成法则和线性插值方法，依据车辆位置函数确定桥上车辆任意位置和时刻的合成风速，并基于风洞试验获取车辆气动力系数，形成车辆斜风荷载。然后基于已建立的非线性分析系统，融合斜风荷载处理方法，构建斜风作用下的风-车-桥全三维非线性分析系统，并实现动态可视化。最后采用建立的分析系统，对系列风偏角工况下的桥梁空间动力响应和车辆安全进行分析和评价。结果表明：斜风作用下，桥上车辆事故指标值及桥梁位移响应随着风偏角增大总体上均呈现先减小后增大趋势，且极值均出现在非90°的锐角区；基于风向垂直于桥跨方向的假定所进行的桥梁设计和车辆安全性评价结果偏于不安全。

关键词：桥梁工程,斜风-车-桥非线性系统,平均风分解理论,矢量合成,动态可视化

基金资助：国家自然科学基金项目（51278064，51408053）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（310821162008）