大跨度異形鋼拱橋車橋耦合振動研究.pdf

1、對于車橋耦合振動的研究主要集中于鐵路等軌道橋梁，而對公路橋梁則研究較遲，且由于橋梁結(jié)構(gòu)的多樣化、復(fù)雜化、輕柔化以及當(dāng)時理論和分析方法的局限性，一般僅限于對公路簡支梁橋的車橋耦合振動研究分析。隨著橋梁車橋耦合分析領(lǐng)域有限元的廣泛應(yīng)用，對連續(xù)梁橋、斜拉橋、鋼管拱橋及懸索橋等復(fù)雜橋梁的車橋耦合振動分析越來越多，但對于大跨度異形鋼拱橋的研究依然較少。因此開展對該類拱橋車橋耦合振動規(guī)律及沖擊系數(shù)的計(jì)算與取值研究具有一定的理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。<

2、br>　　 本文將車橋整體系統(tǒng)看作兩個分離的子系統(tǒng)，分別建立七自由度整車模型的振動微分方程及橋梁振動方程；利用Matlab編制了基于精細(xì)積分法求解車輛運(yùn)動方程的程序，并運(yùn)用有限元軟件Ansys對梁格空間橋梁模型進(jìn)行瞬態(tài)分析求解；而由于車輛輪胎與橋面始終保持接觸，從而可以得到車橋之間的耦合關(guān)系，相互迭代最終實(shí)現(xiàn)空間車輛與橋梁耦合振動數(shù)值分析。然后，根據(jù)GB/T7031-2005規(guī)定的路面不平整度功率譜密度擬合表達(dá)式并利用離散傅立葉逆變換

3、得到橋面不平度值；考慮到空間車輛模型前后車輪之間時間滯后性以及左右輪胎之間相關(guān)性，相繼得到四個輪胎對應(yīng)的橋面不平整度序列。再以七自由度空間整車模型及大跨度異形鋼拱橋?yàn)檠芯繉ο螅_展了包括車輛速度、橋面不平整度、車輛橫向位置以及車輛交會位置等因素在內(nèi)的車橋耦合振動分析方法及主梁、吊桿和拱肋沖擊系數(shù)的研究。最后，對風(fēng)-車-橋耦合系統(tǒng)數(shù)值分析作了初步探討，分析了靜風(fēng)作用下風(fēng)-車-橋系統(tǒng)耦合振動響應(yīng)規(guī)律。研究結(jié)果表明：主梁、拱肋及吊桿的動力系數(shù)