基于Matlab的下承式鋼管混凝土系桿拱橋的沖擊系數(shù)研究.pdf

1、鋼管混凝土以其優(yōu)良特性在大跨度結構中得到廣泛應用，國內(nèi)外許多學者對其進行了大量的理論探索和試驗研究。鋼管混凝土在橋梁上的應用，解決了拱橋在高強度材料和施工技術方面的兩大難題，使得拱橋結構更加輕巧，給拱橋的發(fā)展注入了新的活力。但是，由于現(xiàn)行的設計規(guī)范對鋼管混凝土的沖擊性能未能給出專門的規(guī)定，這樣在橋梁的設計過程中仍采用公路橋規(guī)、按基頻給定的沖擊系數(shù)，這是否合適，需進一步研究確定。本文針對這些問題展開了鋼管混凝土系桿拱橋的車橋耦合振動響應及

2、沖擊系數(shù)方面的研究。
　　本文首先推導了目前研究公路橋梁車橋耦合振動響應的幾種常用車輛模型；將橋面不平度視為符合一定路面功率譜密度函數(shù)的靜態(tài)隨機過程，利用三角級數(shù)疊加法和快速傅立葉逆變換法模擬了A、B、C級路面不平順。
　　以泰興濱江大橋為例，根據(jù)下承式鋼管混凝土系桿拱橋的結構特點，采用大型通用有限元軟件ANSYS對該橋進行有限元離散。采用梁單元beam4模擬鋼管混凝土拱肋（內(nèi)部混凝土及外部鋼管）、系桿及橫梁等構件，用桿單元

3、link8模擬吊桿，用殼單元shell63模擬橋面鋪裝層，用實體單元solid45模擬橋面系的預制空心板部分，建立了系桿拱橋的空間計算的有限元模型，進行模態(tài)分析，得到各階自振頻率及振型。建立四分之一車輛模型作用下的拱橋車橋耦合振動模型，并利用MATLAB語言編制程序，分析了移動車輛荷載作用下下承式鋼管混凝土系桿拱橋的響應，系統(tǒng)地得到了該橋在不同車速，不同車道，不同阻尼，不同路況的振動響應等力學性能。
　　根據(jù)數(shù)值模擬計算的鋼管混凝