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桥梁工程研究所代表性科研成果五:公路桥梁风-随机车流-桥梁耦合分析系统研究及应用

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桥梁作为现代交通系统的咽喉节点,不仅要保证桥面交通顺利流通,还要承受强风洪水、车轮磨损、日晒冻融等荷载。随着现代桥梁跨度的不断增加以及一批买球软件跨江跨海大桥和西部跨越峡谷大跨悬索桥的新建或实施,桥位处大风频袭所导致的风对通行车辆的影响问题受到了越来越多的重视。而目前常用于桥梁结构计算的国外大型商用软件Midas、SAP2000、ANSYS、ABAQUS、ADINA 以及国内公路行业桥梁设计软件GQJS 和桥梁博士(DR. Bridge)多针对桥梁设计阶段,所采用的汽车荷载为虚拟等代荷载,较难计算正常运营状态(如随机车流荷载、风荷载及温度荷载等)下以及突发事件(如强烈地震、意外大风或其它严重事故等)下结构响应和力学状态,开展风-车-桥系统耦合振动研究,并开发相关仿真软件有十分重要的理论及工程实践意义。

成果创新性贡献:①建立了杆系风-随机车流-桥梁耦合分析系统,对风-车-桥进行了动态可视化仿真,同时进行了气动干扰的风洞试验验证;

风-车-桥动态可视化仿真

②建立了长期监测智能交通流的分析系统,实现了交通流基于交通荷载实测微观特性的精细化模拟;

智能交通流分析系统及精细化模拟系统

③建立并验证了基于实体壳单元的车桥耦合分析系统;

基于实体壳单元的车桥耦合分析系统

④成果应用于多个实际工程。

            桥梁抗风应用       车辆安全舒适性评价与桥梁耐久性分析应用

健康监测分析与评价应用       重载过桥评估应用

成果被纳入《公路桥梁承载能力评定规程》,获得发明专利4项、实用新型专利4项、软件著作权7项、出版专著3部;发表论文78篇,EI收录39篇,SCI收录11篇。获2011年河北省科技进步一等奖,获2015年浙江科技进步三等奖,获2016年河北省科技进步二等奖。

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