横风作用下桥上车辆侧倾行车安全性分析

作者：陈宁; 李永乐; 王修勇; 张淇

来源：防灾减灾学报, 2020, 36(04): 26-36.

DOI：10.13693/j.cnki.cn21-1573.2020.04.004

• 桥梁工程
• 行车安全性
• 风-车-桥
• 临界风速
• 横向风

强风是威胁桥上车辆行车安全的主要因素之一,开展横风作用下桥上通行车辆的行车安全性评估,对于减少车辆行车事故具有重要的意义。根据大型集装箱车和厢式货车的构造特性,基于虚功原理建立了24独立自由度的四轴拖挂车和13自由度的两轴车动力学分析模型。采用大比尺模型风洞试验技术,测试了考虑桥梁气动影响的车辆气动力系数。将自然风、车辆和桥梁作为统一的相互作用系统,在风-汽车-桥耦合振动研究的基础上,针对侧倾事故评判准则,提出采用动力稳定平衡方法来评估车辆的侧倾行车安全性。分析了风速、车速及路况条件等因素对车辆和桥梁动力响应及车辆侧倾临界风速的影响。分析结果表明:因受车体振动的影响,车体倾覆力矩随着风速和车速的变化呈现出一定的随机振动特性,最大倾覆力矩对车辆侧倾行车安全性评估起主导作用;采用动力稳定平衡方法获得的车辆的侧倾临界风速远低于侧倾安全因子法和静平衡估算法获得的侧倾临界风速,在车速为90km/h且路况为"好"时,集装箱车的侧倾临界风速为20m/s,厢式货车的侧倾临界风速为27.5m/s。

• 单位
  湖南科技大学; 西南交通大学; 土木工程学院