车辆竖向冲击力doc
- 格式:doc
- 大小:93.50 KB
- 文档页数:4
车轮过凹坑冲击力计算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:车辆和车轮在行驶过程中经常会遇到路面上的凹坑,这些凹坑对车轮产生冲击力,影响了行驶的稳定性和舒适性。
在设计车辆和路面时,我们需要通过计算车轮过凹坑时的冲击力,来优化车辆的结构和提高驾驶的舒适性。
本文将介绍车轮过凹坑冲击力的计算方法及影响因素。
车轮过凹坑冲击力的计算有多种方法,其中一种常用的方法是利用牛顿第二定律来计算。
根据牛顿第二定律,冲击力与物体的质量和加速度有关。
车轮通过凹坑时,车轮受到的冲击力可以通过以下公式计算:F = m * aF表示冲击力,m表示车轮的质量,a表示车轮受到的加速度。
在车轮过凹坑时,车轮会受到凹坑的阻力和竖直冲击力,这些力会导致车轮产生加速度,从而产生冲击力。
通过计算车轮受到的冲击力,我们可以评估车轮对凹坑的适应能力,并为车辆和路面的设计提供参考。
车轮过凹坑冲击力的计算方法还有其他方式,比如利用有限元分析和仿真技术来模拟车轮过凹坑时的力学行为。
有限元分析是一种数值计算方法,可以模拟车轮在通过凹坑时的受力情况。
通过有限元分析,我们可以更加准确地计算车轮受到的冲击力,并评估车辆结构的稳定性和可靠性。
第二篇示例:车辆在行驶过程中,经常会遇到路面上的凹坑,这些凹坑会给车辆的车轮带来冲击力,影响车辆的行驶安全性和乘坐舒适性。
对车轮过凹坑冲击力进行计算和分析是非常重要的。
车轮过凹坑冲击力的计算涉及到凹坑的尺寸、深度、车轮的参数等多个因素。
一般来说,凹坑的深度越大,冲击力就越强。
而车轮的参数如轮胎的弹性、轮辋的材质等都会影响冲击力的大小。
接下来我们将分析车轮过凹坑冲击力的计算方法。
我们需要了解凹坑的几何形状,通常情况下凹坑可以用一个半径为R的半球形表示。
假设车轮压过这个凹坑,车轮与凹坑的接触点在车轮边缘,通过几何公式可以得到车轮与凹坑的接触角度θ,根据这个角度可以计算车轮与凹坑的接触点处的力。
接下来,我们需要考虑车轮与凹坑的材料和弹性,这将直接影响冲击力的大小。
桥梁的设计荷载及荷载组合(1)如图:一、桥梁的设计荷载选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。
因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。
近年来,由于交通量的不断增加,大型超重车辆的不断出现,风载、地震荷载的重要性愈显突出等,导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂,这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难,常因初始设计荷载选定的滞后,而造成桥梁早期破坏或加固。
我国现行的公路桥涵设计通用规范(JTJ021-85)中,将作用在桥梁上的荷载分为三大类:1.永久荷载(恒载)在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。
它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力,基础变位影响力和水的浮力。
2.可变荷载(活载)在设计使用期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本可变荷载和其他可变荷载。
基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力,平板挂车(或履带车)荷载,人群荷载,离心力,以及所有车辆所引起的土侧压力。
其他可变荷载包括汽车制动力,风力,流水压力,冰压力,温度影响力和支座摩阻力。
3.偶然荷载在设计使用期内,不一定出现,但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载,它包括船只或漂浮物撞击力,地震作用。
下面具体讲述各种荷载的意义:(一)永久荷载结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。
作用在墩台上的土重力,土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)附录二中规定计算。
对于预应力混凝土结构,预加应力在结构使用阶段设计时,应作为永久荷载计算其效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失;在结构承载能力极限状态设计时,预应力不作为荷载,而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。
物体碰撞冲击力计算以物体碰撞冲击力计算为标题,我们来探讨一下物体碰撞时冲击力的计算方法。
物体碰撞时产生的冲击力是指作用在物体上的力的大小,它与物体的质量、速度以及碰撞时间有关。
正确计算物体碰撞冲击力对于工程设计、车辆碰撞安全等领域具有重要意义。
我们需要明确物体碰撞冲击力的定义。
冲击力是指物体在碰撞过程中受到的作用力,它可以导致物体发生形变、变形或产生破坏。
碰撞过程中的冲击力大小取决于物体的质量、速度以及碰撞时间。
质量越大、速度越快、碰撞时间越短,冲击力就越大。
在实际应用中,我们可以通过以下公式来计算物体碰撞冲击力:冲击力 = 质量× 加速度其中,质量是物体的质量,单位是千克;加速度是物体在碰撞中的加速度,单位是米每秒平方。
在碰撞过程中,物体的速度会发生变化,因此我们需要计算物体的平均加速度来代表碰撞中的加速度。
当物体发生碰撞时,我们可以通过以下步骤来计算冲击力:1. 确定物体的质量:首先需要知道碰撞物体的质量,可以通过称重或者查找相关资料得到。
2. 确定碰撞物体的速度:需要测量或者估计碰撞前物体的速度,可以利用物体的位移和时间来计算初速度。
3. 确定碰撞时间:需要测量碰撞的时间间隔,可以通过实验测量或者利用运动学公式计算得到。
4. 计算平均加速度:利用物体的速度变化和碰撞时间,可以计算出物体在碰撞中的平均加速度。
5. 计算碰撞冲击力:根据公式冲击力= 质量× 加速度,将质量和平均加速度代入公式,即可计算出物体碰撞冲击力的大小。
需要注意的是,以上计算方法是在碰撞过程中不考虑其他力的情况下得出的结果。
在实际应用中,还需要考虑其他因素如摩擦力、空气阻力等对碰撞过程的影响。
此外,不同类型的碰撞可能需要采用不同的计算方法,例如弹性碰撞和非弹性碰撞。
物体碰撞冲击力的计算对于许多领域具有重要意义。
在工程设计中,了解物体碰撞冲击力可以帮助工程师设计更安全可靠的结构。
在交通安全领域,研究车辆碰撞冲击力可以提高车辆的安全性能,减少事故造成的伤害。
车轮过凹坑冲击力计算全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:车轮通过凹坑时会受到冲击力的影响,这个冲击力不仅会对车轮本身产生影响,还会对整个车辆的运行稳定性产生影响。
对车轮过凹坑冲击力的计算显得尤为重要。
在车辆行驶时,车轮通过凹坑时会面临一个瞬时的冲击力。
这个冲击力的大小取决于凹坑的深度、长度以及车辆速度等因素。
而具体如何计算这个冲击力呢?下面我们将来介绍一种常用的方法。
我们需要了解一下车轮通过凹坑时的动力学原理。
当车轮通过凹坑时,车轮会受到一个向上的冲击力,这个冲击力的大小可以用冲量来表示。
冲量是冲击力随时间的积分,可以用下面的公式来表示:\[J = \int F(t)dt\]\(J\)是冲量,\(F(t)\)是冲击力随时间的变化函数。
通过计算冲量,我们可以得到车轮通过凹坑时的冲击力大小。
接下来,我们需要考虑到凹坑的形状对冲击力的影响。
一般来说,凹坑的深度和长度越大,车轮受到的冲击力也会越大。
车辆的速度对冲击力也会有影响,速度越快,车轮受到的冲击力也会越大。
综合考虑以上因素,我们可以得到一个关于车轮通过凹坑时冲击力大小的计算公式。
具体计算过程比较复杂,需要考虑到车轮的弹性变形、凹坑的形状等因素,一般需要通过数值模拟方法来进行计算。
除了计算车轮通过凹坑时的冲击力大小,我们还需要考虑到减少冲击力的方法。
一种常见的方法就是通过调节悬挂系统来减少冲击力。
悬挂系统可以起到缓冲作用,减少车轮受到的冲击力,提高车辆的行驶稳定性。
选择合适的轮胎也可以减少车轮受到的冲击力。
一般来说,高弹性的轮胎可以起到一定的缓冲作用,减少车轮受到的冲击力。
对车轮通过凹坑时冲击力的计算是一个复杂的问题,需要考虑到多种因素。
通过合理的计算和控制,可以减少车轮受到的冲击力,提高车辆的运行稳定性。
希望以上内容可以对大家有所帮助。
第二篇示例:车轮过凹坑是指车辆在行驶过程中,轮胎与路面遇到凹坑或凸起时所产生的冲击力。
这种冲击力会对车辆的悬挂系统、车轮及车身结构造成影响,甚至会影响乘坐者的舒适感和安全性。
CRH1型车端连接装置前言车端连接装置是指连接车辆或连接两辆车列的所有机械、空气和电气装置。
包括车钩、缓冲器、风挡、车体间减振器和电气连接装置。
车钩缓冲装置是用于使车辆与车辆,机车或动车相互连挂,传递牵引力,制动力并缓和纵向冲击力的车辆部件。
它由车钩、缓冲器、钩尾框,从板等组成一个整体,安装于车底架构端的牵引梁内。
位于机车或车辆两端,用于实现相互连挂、传递牵引力或压缩力及缓和纵向冲击的部件。
由车钩、缓冲器和其他配件组成。
车钩缓冲装置安装在底架两端的牵引梁内。
机车或车辆承受冲击时车钩受压,推动钩尾框和前从板向后移动,冲击力经缓冲器传至后从板。
此时后从板为后从板座所阻挡不能移动。
列车牵引时车钩受拉,通过钩尾销带动钩尾框和后从板向前移动,牵引力经缓冲器传至前从板,此时前从板为前从板座所阻挡不能移动。
在这两种情况下,缓冲器都会受到压缩,起吸收能量、缓和纵向冲击的作用,并把冲击力或牵引力传给牵引梁。
动车组风挡装置是连接两车的通道,是旅客在车辆之间流动,列车乘务员工作、服务的必经之路。
一般而言,客车风挡必须保证安全,具有良好的纵向伸缩性和垂向、横向柔性,以适应车辆运行中振动和安全通过曲线、道岔的需要,能够保证良好的列车动力学性能。
针对高速动车组运行的特殊性,其风挡装置还应该满足以下需要:风挡的空气阻力应该尽可能小,保证车辆连接处光滑平整以减小列车运行时的空气阻力;具有良好的气密性,保证车辆密封;具有足够的强度,能够满足气动载荷下强度要求;具有良好的隔声性能以提高车内舒适性;此外,还需要风挡材料具有良好的防火性能。
车间减振器分为横向减振器和纵向减振器。
横向减振器布置在车体和挡风之间,主要衰减车体间的相对横向位移及侧滚运动。
纵向减振器主要衰减车体间的相对点头及摇头运动。
车端电气连接的主要功能是实现客车供电电路的连接、通信控制信号的连接、车辆级(列车级)网络信号的连接及客车与机车的电气连接等。
一、CRH1动车组车辆连接装置车钩缓冲装置1.端部车钩端部采用SCHARFENBERG密接式车钩缓冲装置。
新旧规范中的汽车荷载比较前言:我国公路桥梁结构设计采用的汽车荷载标准长期以来采用汽车车队的形式,计算荷载和验算荷载相结合的模式。
原规范将汽车荷载划分为汽车—超20级、汽车—20级、汽车—15级、汽车—10级共四个等级,并且每个等级规定了验算荷载——挂车和履带车荷载;而新规范只将汽车荷载分为公路—I级和公路—II级两个等级,取消了原规范规定的汽车—15级和汽车—10级汽车荷载,并且不考虑验算荷载。
公路—I级相当于原规范的汽车—超20,公路—II级相当于原规范的汽车—20级。
两者对简支梁的内力有什么区别,我们接下来就来分析这个问题。
正文:新旧规范汽车荷载对简支梁产生的内力主要体现在两个方面:1.汽车荷载的计算图式不同。
原规范汽车荷载的计算图式是以一辆加重车和具有规定间距的若干辆标准车组成的车队表示的。
新规范采用车道荷载即由均布荷载和集中荷载组成的图式。
2.冲击系数不同。
旧规范近似地认为冲击力与计算跨径成反比,并与桥梁的结构形式有关。
而新规范采用了结构基频来计算桥梁结构的冲击系数。
一.跨径20米的简支梁的内力分析。
下面以混凝土简支梁为研究对象,分析新旧规范标准汽车荷载效应的差别。
该桥标准跨径20m,主梁全长19.96m,计算跨径19.50m,桥面净空为净—7m+2×1.75m。
主梁结构尺寸如下图示。
设计荷载分别采用《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60-2004)采用的公路—I级、公路—II级与《公路桥涵设计通用规范》(JTJ 021-85)采用的汽车—超20级、汽车—20级进行对比分析。
(一).新桥规计算的荷载效应根据上节中主梁结构纵、横截面的布置,取用其的一根主梁计算其各控制截面的汽车荷载效应。
汽车荷载效应计算按《公路桥涵通用设计规范》(JTG D60-2004)4.3.2条规定,简支梁结构的冲击系数由下式计算:介于1.5HZ和14HZ之间,冲击系数按下式计算:汽车荷载效应计算结果见下表:汽车一级荷载:汽车二级荷载:(二).按照旧桥规计算的荷载效应汽车荷载效应计算:在汽车荷载效应计算中,直接用规范中采用的标准汽车荷载在主梁上加载,从而计算出主梁各控制截面(支点、四分点和跨中截面)的最大弯矩和剪力效应。
冲击力等级是IK08相当于受到2.5公斤,半径25mm的钢制撞锤同等机械冲击力时不影响被撞物体的功能。
IK (电器设备外壳对外界机械碰撞的防护等级)
IK标准适用于额定电压不超过72. 5 kV的电器设备外壳对外界机械碰撞的防护分级,仅适用于对外界机械碰撞防护分级有专门要求的外壳
基本简介:
一、弹簧冲击锤是根据IEC60068-2-75、
GB/T2423.55-2006、GB4706.1、GB8898和GB7000、IEC884及UL1244等相应条款制作而成,主要用于检验家用和类似电器产品的外壳、操作杆、手柄、旋钮、指示灯等外壳承受机械冲击的能力。
1、IK01(0.14J)弹簧冲击锤
2、IK02(0.2J)弹簧冲击锤
3、IK03(0.35J)弹簧冲击锤
4、IK04(0.5J)弹簧冲击锤
5、
IK05(0.7J)弹簧冲击锤6、IK06(1J)弹簧冲击锤7、IK07(2J)弹簧冲击锤8、万用型弹簧冲击锤(0.14-1J)。
冲击力横纵坐标一、概述冲击力是指物体在碰撞或撞击过程中所受到的力量,通常用牛顿(N)作为单位。
冲击力的大小取决于物体的质量、速度、碰撞角度等因素。
在物理学和工程学中,冲击力是一个重要的参数,它可以用来评估结构物在受到外部冲击时的稳定性和安全性。
了解冲击力的横纵坐标对于设计和测试各种结构物都非常重要。
二、横向冲击力1. 定义横向冲击力是指垂直于运动方向的冲击力,也称为侧向冲击力。
它通常发生在车辆行驶过程中,当车辆转弯或遇到障碍物时会产生侧向冲击力。
2. 影响因素横向冲击力大小取决于多个因素,包括车辆速度、转弯半径、路面情况等。
在高速公路上行驶时,车辆受到的横向风压会增大侧向冲击力。
3. 测量方法测量横向冲击力通常使用车载传感器或测试设备进行。
其中,车载传感器可以安装在车辆底部或车轮上,通过检测车辆运动状态和路面情况来计算横向冲击力。
测试设备通常包括侧倾试验台、振动台等,可以模拟不同的路面情况和行驶状态来测量横向冲击力。
4. 应用领域横向冲击力的应用领域非常广泛,例如汽车工程、建筑工程、机械工程等。
在汽车工程中,了解横向冲击力可以帮助设计更稳定的底盘和转向系统;在建筑工程中,了解地震产生的侧向冲击力可以帮助设计更安全的建筑结构。
三、纵向冲击力1. 定义纵向冲击力是指沿运动方向的冲击力,也称为前后冲击力。
它通常发生在车辆急刹或碰撞时会产生纵向冲击力。
2. 影响因素纵向冲击力大小取决于多个因素,包括车辆速度、制动距离、碰撞角度等。
在高速行驶时急刹车会产生较大的纵向冲击力。
3. 测量方法测量纵向冲击力通常使用测试设备进行。
其中,最常用的是撞击试验机,可以模拟不同的碰撞情况来测量纵向冲击力。
车载传感器也可以用于测量纵向冲击力,但需要安装在车辆前部或后部。
4. 应用领域纵向冲击力的应用领域也非常广泛,例如汽车工程、航空工程、建筑工程等。
在汽车工程中,了解纵向冲击力可以帮助设计更安全的制动系统和安全气囊;在航空工程中,了解飞机发生意外时产生的纵向冲击力可以帮助设计更安全的座椅和紧急逃生系统;在建筑工程中,了解地震产生的纵向冲击力可以帮助设计更安全的建筑结构。
冲击力实验计算公式引言。
冲击力是物体在单位时间内受到的力的大小,通常用来描述物体在碰撞或撞击过程中所受到的力。
在工程学、物理学和运动学等领域,冲击力的计算是非常重要的,可以帮助人们了解物体在碰撞或撞击过程中的受力情况,进而设计出更加安全和可靠的设备和结构。
本文将介绍冲击力实验计算公式,并探讨其在实际应用中的意义和作用。
冲击力实验计算公式。
冲击力的大小可以通过以下公式进行计算:F = m Δv / Δt。
其中,F代表冲击力,m代表物体的质量,Δv代表速度的变化量,Δt代表时间的变化量。
这个公式可以帮助我们计算出物体在碰撞或撞击过程中所受到的力的大小。
在实际应用中,我们可以通过测量物体的质量、速度的变化量和时间的变化量,然后代入公式进行计算,从而得到冲击力的大小。
冲击力实验计算公式的意义和作用。
冲击力实验计算公式的提出和应用,对于工程学、物理学和运动学等领域具有重要的意义和作用。
首先,冲击力实验计算公式可以帮助我们了解物体在碰撞或撞击过程中所受到的力的大小。
通过测量物体的质量、速度的变化量和时间的变化量,然后代入公式进行计算,我们可以得到冲击力的大小。
这对于设计和制造安全可靠的设备和结构具有重要的意义,可以帮助我们预测和评估物体在碰撞或撞击过程中所受到的力,进而采取相应的措施来保证设备和结构的安全性。
其次,冲击力实验计算公式可以帮助我们研究物体在碰撞或撞击过程中的受力情况。
通过对冲击力的计算,我们可以了解物体在碰撞或撞击过程中所受到的力的大小,从而进一步研究物体的运动规律和受力情况。
这对于物理学和运动学等领域的研究具有重要的意义,可以帮助我们深入理解物体在碰撞或撞击过程中的受力情况,进而推动相关领域的研究和发展。
冲击力实验计算公式的应用举例。
为了更好地理解冲击力实验计算公式的应用,我们可以通过一个实际的例子来进行说明。
假设有一个质量为2kg的物体以10m/s的速度撞击到一个质量为5kg的物体,撞击过程持续时间为0.5s。
桥梁的设计荷载及荷载组合(1)如图:一、桥梁的设计荷载选定荷载和进行荷载分析是比结构分析更为重要的问题。
因为它关系到桥梁结构在它的设计使用期限内的安全和桥梁建设费用的合理投资。
近年来,由于交通量的不断增加,大型超重车辆的不断出现,风载、地震荷载的重要性愈显突出等,导致实际与可能作用在桥梁结构上的荷载越来越复杂,这就为桥梁荷载的选定和分析造成了困难,常因初始设计荷载选定的滞后,而造成桥梁早期破坏或加固。
我国现行的公路桥涵设计通用规范(JTJ021-85)中,将作用在桥梁上的荷载分为三大类:1.永久荷载(恒载)在设计使用期内,其值不随时间变化,或其变化与平均值相比可以忽略不计的荷载。
它包括结构重力、预加应力、土的重力及侧压力、混凝土收缩及徐变影响力,基础变位影响力和水的浮力。
2.可变荷载(活载)在设计使用期内,其值随时间变化,且其变化与平均值相比不可忽略的荷载。
按其对桥涵结构的影响程度,又分为基本可变荷载和其他可变荷载。
基本可变荷载包括汽车荷载及其引起的冲击力,平板挂车(或履带车)荷载,人群荷载,离心力,以及所有车辆所引起的土侧压力。
其他可变荷载包括汽车制动力,风力,流水压力,冰压力,温度影响力和支座摩阻力。
3.偶然荷载在设计使用期内,不一定出现,但一旦出现其值很大且持续时间较短的荷载,它包括船只或漂浮物撞击力,地震作用。
下面具体讲述各种荷载的意义:(一)永久荷载结构物的重力及桥面铺装、附属设备等外加重力均属结构重力,可按照结构的实际体积或设计时所假定的体积与材料密度计算。
作用在墩台上的土重力,土侧压力可参照《公路桥涵通用规范》(JTJ021-85)附录一、二和《公路桥涵地基与基础设计规范》(JTJ024-85)附录二中规定计算。
对于预应力混凝土结构,预加应力在结构使用阶段设计时,应作为永久荷载计算其效应,计算时应考虑相应阶段的预应力损失;在结构承载能力极限状态设计时,预应力不作为荷载,而将预应力筋作为普通钢筋计入结构抗力。
车辆竖向冲击力
在课本中关于车辆荷载只简单介绍了车辆静荷载,这里我们向大家介绍些有关车辆竖向冲击力——车辆动荷载的一种的一些知识,希望能丰富大家的相关知识。
公路桥梁车辆引起的振动问题一直是工程界一个十分感兴趣的课题。
它的研究自1849年Wallis开始,理论成果日益丰富。
60年代我国李国豪教授研究了拱桥的车辆振动问题。
80年代,我国项海帆教授指导他的博士生,对我国公路桥梁的冲击系数做了很有价值的研究。
90年代Wang和黄东洲将车辆和桥梁模拟为空间结构,路面竖向的不平顺假设为一平稳各态历经的随机过程,研究了多梁式桥、斜拉桥、刚架桥、曲线桥、斜桥及箱梁桥的车辆振动问题,得到了不少重要结论,我国不少学者在这一领域做了很多研究工作。
在移动的汽车荷载作用下,汽车以较大的速度驶过桥梁时,由于桥面不平整、车轮有一定的偏心,以及发动机本身运转所产生的振动,桥梁在空间的竖向、纵向和横向三个方向产生振动、冲击等动力效应。
通常把竖向动力效应称为汽车荷载对桥梁结构的冲击力。
在这种情况下,运行中的车辆荷载对道路桥梁结构所引起的应力及变形比同样大小的静荷载所引起的大。
道路桥梁结构的总竖向汽车荷载效应(SZ)等于竖向汽车荷载静力效应(SJ)与其动力效应之和。
在国内、外的各种道路桥梁设计规范中,均采用把汽车荷载竖向静力效应乘以一个增大系数(1+μ)作为计入汽车荷载竖向动力效应的总竖向荷载效应。
即:
=(1)
+
SL
1(μ
SZ*)
根据式(1),将冲击系数定义为:考虑移动的汽车荷载对桥梁结构产生竖向动力效应的增大系数。
现今世界各国公路桥梁设计规范中有关冲击系数的规定,大都是在定值设计法概念下制定的。
不管是理论计算还是现场实测,都基于移动的汽车荷载与桥梁结构产生“共振”求得,这样得到的冲击系数(1+μ)是极大值。
它的不足之处是不能反映该数值在桥上出现的概率。
调查得知,这样的极大值在桥上实际发生的机会是极为稀少的。
为适应近似概率设计法的应用,公路桥梁冲击系数研究必然引进概率概念。
影响公路桥梁冲击系数的因素,归纳起来大致可分为三类:
(1)汽车荷载本身的几何与动力特性;
(2)桥梁结构的几何与动力特性;
(3)激振及冲击的条件。
公路桥梁上通过的汽车荷载流是一个非列车化的间隙性连续流。
它的流量大小、车辆间距、轴重大小、行驶速度、车辆的横向位置、车辆的动力特性都具有明显的不确定性,是无法预知的。
这表明汽车荷载流本身具有明显的随机性。
公路桥梁结构的几何尺寸、材料的容重、弹性模量等也都是随机的。
汽车荷载流通过公路桥梁时的初始条件(如:路桥连接缝的结构状态、引道路面平整度等)和桥面的平整度等因素,也具有不确定性。
这些都是移动的汽车激振和对公路桥梁结构产生振动、冲击等最重要的随机因素。
由此我们可认识到,公路桥梁冲击系数是反映诸多影响因素随机组合产生振动、冲击等效应的一个综合性系数,具有明显的随机性。
另外,公路桥梁冲击系数与时间没有明显的关系。
它的取值,充满了某一实数区间,不能用一个有限或无限数列表示。
因此,现阶段,我们把公路桥梁冲击系数用连续随机变量概率模型进行研究。
但是,公路桥梁冲击系数的概率分布及统计参数由于随机模拟汽车流、桥梁激振基冲击条件等十分困难,从公路桥梁随机与随机冲击等问题的理论研究入手,来解决公路桥梁冲击系数问题,条
件尚不成熟。
为此,我们的研究从现场实测入手,采集桥上汽车荷载流对桥梁结构产生的冲击系数随机样本,用概率与数理统计的方法来研究公路桥梁冲击系数的统计规律。
下面,我们举钢筋混凝土拱桥的例子来说明冲击系数的取值方法。
对于钢筋混凝土拱桥,研究表明桥面平整度是引起桥梁车辆振动的主要因素,因此有研究人员通过如下桥模型(图2)进行了桥面平整度对大跨度混凝土拱桥车辆振动的影响的研究。
根据动力试验,取m v=64 000kg、k v=15.0×106N/m、c v=1.6×105N/(m·s),试验测得车速v=34.8km/h,跨中最大动挠度为6.15mm。
在该车速下进行各级桥面等级下动力相应计算分析,其结果见表1~3。
表2 车速v=34.8km/h时桥面不同等级下拱桥最大弯矩
根据国际标准协议的路面随机平整度能量普密度函数得到桥面竖向不规则沿纵向分布函数,提出车—桥振动分析的新方法,采用种方法把车辆的质量,刚度以及桥面平整度对桥梁车辆震动的影响转换成外荷载的形式,这样就简化了车—桥振动有限元模型。
考虑大跨度钢管混凝土拱桥成桥状态下出适应力的影响,结合工程实例进行五种不同等级考虑大跨度钢管混凝土桥面下的车—桥振动分析。
通过研究得出以下结论:
(1)桥面平整度对大跨度钢管混凝土拱桥车辆震动位移响应有很大影响,对跨中处振动的影响最大,桥面等级“很差”时跨中处位移系数是“很好”时的两倍左右。
因此在此类桥梁的设计中,应该考虑桥面平整度的影响,并按桥面等级为“好”来确定冲击系数,对于跨度100m左右的钢管混凝土桥,冲击系数可取为0.2。
(2)设计中,按位移控制时,冲击系数可按跨中位移动力放大系数取值;按弯矩控制时,冲击系数可按拱脚处弯矩放大系数取值;按轴力控制时,可按跨中处轴力放大系数取值。
综合各类研究结果,对试验的结果分析整理而确定了一系列冲击系数,设计中可按不同结构种类和跨度大小选用相应的冲击系数μ。
一般工程建设标准如下:
1、钢桥、钢筋混凝土及预应力混凝土桥、混凝土桥和砖石拱桥等的上部构造以及钢、钢筋
混凝土支座、橡胶支座或钢筋混凝土柱式墩台,应计算汽车的冲击力。
2、填料厚度(包括路面厚度)等于或大于50cm的拱桥、涵洞以及重力式墩台不计冲击力。
3、钢筋混凝土及预应力混凝土、混凝土桥涵和砖石砌筑的桥涵等的冲击系数μ,可按表-4
采用。
4、钢桥的冲击系数,可按表-5采用。
表-4 钢筋混凝土及预应力混凝土、混凝土桥涵和砖石砌桥涵的冲击系数
注:①对于简支的主梁、主桁、拱桥的拱圈等主要构件,L为计算跨径长度。
②对于悬臂梁、连续梁、刚构、桥面系构件、仅受局部荷载的构件以及墩台等,L为其
相应内力影响线的荷载长度(即为各荷载区段长度之和)。
③当L值在表2.3.2-1所列数值之间时,冲击系数可用直线内插法求得。
另外,平板挂车和履带车不计冲击力,而且由于结构上的填料能起到缓冲及扩散冲击荷载的作用,故对于拱桥、涵洞、重力式墩台,当填料厚度(包括路面)大于等于50CM时,可以不计冲击作用。
最近的研究成果把动力系数分为两部分:一为适用于连续完好的线路部分μ1;另一为受线路不均匀性影响部分μ2。
动力系数则为μ1与μ2之和。
并在计算公式中,除考虑桥梁的跨度外,还反映了车辆的运行速度和桥梁结构的自振频率。
(由于资料有限,这里不作详解)
通过上面的说明,我想大家应该对车辆竖向冲击系数这个系数有了一定的了解。
我们将来也是有很大的可能会参与到有关的设计或者检核中,把握好该系数可以说是有很大的用处的。
以上即为我们小组研究所得,由于资料的有限,也许有些生硬难懂的地方,也许有些不完全之处,敬请谅解。