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分析更加復(fù)雜。
　　 目前國內(nèi)、外已有車橋耦合振動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,以實現(xiàn)對包含復(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)研究項目《彎橋結(jié)構(gòu)動力性能評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模型試驗,研究了耦合系統(tǒng)的耦合振動特性；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的力學(xué)分析模型,把橋梁和車輛視作兩個分離體系,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)車輛振動響應(yīng)分析程序求解車輛振動響應(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；建立了勻變速移動車輛與橋梁耦合振動模型。
　　 本文以簡支梁和連續(xù)梁橋為研究對象,分別進(jìn)