橫風作用下橋上車輛側傾行車安全性分析

作者：陳寧,李永樂,王修勇,張淇

摘要：強風是威脅橋上車輛行車安全的主要因素之一,開展橫風作用下橋上通行車輛的行車安全性評估,對于減少車輛行車事故具有重要的意義。根據大型集裝箱車和廂式貨車的構造特性,基于虛功原理建立了24獨立自由度的四軸拖掛車和13自由度的兩軸車動力學分析模型。采用大比尺模型風洞試驗技術,測試了考慮橋梁氣動影響的車輛氣動力系數。將自然風、車輛和橋梁作為統一的相互作用系統,在風-汽車-橋耦合振動研究的基礎上,針對側傾事故評判準則,提出采用動力穩定平衡方法來評估車輛的側傾行車安全性。分析了風速、車速及路況條件等因素對車輛和橋梁動力響應及車輛側傾臨界風速的影響。分析結果表明:因受車體振動的影響,車體傾覆力矩隨著風速和車速的變化呈現出一定的隨機振動特性,最大傾覆力矩對車輛側傾行車安全性評估起主導作用;采用動力穩定平衡方法獲得的車輛的側傾臨界風速遠低于側傾安全因子法和靜平衡估算法獲得的側傾臨界風速,在車速為90km/h且路況為"好"時,集裝箱車的側傾臨界風速為20m/s,廂式貨車的側傾臨界風速為27.5m/s。

發文機構：湖南科技大學土木工程學院 西南交通大學橋梁工程系

關鍵詞：橋梁工程行車安全性風-車-橋臨界風速橫向風bridge engineeringdriving safetywind-vehicle-bridgecritical windcrosswinds

分類號： P315.9[天文地球—地震學]U441.3[天文地球—固體地球物理學]