公路橋梁車橋耦合主要影響因素仿真分析方法研究.pdf

1、近年來,隨著橋梁結(jié)構(gòu)逐漸輕柔化、車輛速度和載重量不斷增大,車橋耦合振動(dòng)問題愈加突出。由于公路橋梁結(jié)構(gòu)型式的多樣化和汽車荷載的復(fù)雜性及不確定性,使得公路橋梁因車輛過橋而引起的耦合振動(dòng)分析更加復(fù)雜。
　　 目前國(guó)內(nèi)、外已有車橋耦合振動(dòng)研究成果基本上都集中在鐵路等軌道交通橋梁上,關(guān)于公路橋梁車橋耦合振動(dòng)分析理論與方法研究的文獻(xiàn)很少。研究一種基于既有有限元分析軟件的數(shù)值分析方法,以實(shí)現(xiàn)對(duì)包含復(fù)雜因素(如橋面不平整度、非線性懸架系統(tǒng)、勻變

2、速等)車橋耦合振動(dòng)分析,具有重要的理論意義。
　　 本文作為交通部交通應(yīng)用基礎(chǔ)研究項(xiàng)目《彎橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能評(píng)估分析理論與方法研究》的重要組成部分,進(jìn)行了車輛與橋梁耦合振動(dòng)模型試驗(yàn),研究了耦合系統(tǒng)的耦合振動(dòng)特性；建立了四自由度線性懸架系統(tǒng)和非線性懸架系統(tǒng)車輛與橋梁耦合振動(dòng)的力學(xué)分析模型,把橋梁和車輛視作兩個(gè)分離體系,分別應(yīng)用廣義虛功原理和有限元法推導(dǎo)了兩者的振動(dòng)方程組,并給出了位移聯(lián)系方程及車橋相互作用協(xié)調(diào)方程；運(yùn)用Wilson-θ

3、法自行編制基于Matlab語言環(huán)境的線性懸架系統(tǒng)和非線性懸架系統(tǒng)車輛振動(dòng)響應(yīng)分析程序求解車輛振動(dòng)響應(yīng)；利用車輛與橋梁的位移和相互作用協(xié)調(diào)條件,借助既有通用結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS,研究了車橋耦合振動(dòng)的有限元迭代分析方法。根據(jù)GB7031-86規(guī)定的路面不平整度功率譜運(yùn)用逆Fourier變換法模擬路面不平整度,并引用路面不平整度作為橋面不平整度；建立了勻變速移動(dòng)車輛與橋梁耦合振動(dòng)模型。
　　 本文以簡(jiǎn)支梁和連續(xù)梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,分別進(jìn)