基于SIMPACK的鋼桁梁斜拉橋車—橋耦合振動仿真分析.pdf

1、列車通過橋梁會引起橋梁的振動，同時橋梁的振動亦會影響列車的振動，此時，車-橋系統(tǒng)的剛度矩陣、質量矩陣、阻尼矩陣及荷載列陣均隨著列車在橋上的運行而變化，此種狀況稱為車-橋時變系統(tǒng)的耦合振動。目前國內研究人員解決該問題通常的做法是編制仿真軟件，比如國內研究機構聯(lián)合開發(fā)的TTBSIM、郭向榮教授編制的G-SAP等，如果研究該問題的每個研究人員都需要編制仿真軟件，這顯然是不現(xiàn)實的。基于此，在國家自然科學基金(51178471)的資助下，本文利用

2、商用多體動力學軟件SIMPACK在列車快速建模及輪軌接觸模擬方面的優(yōu)勢，并結合通用有限元軟件進行聯(lián)合仿真，為解決車-橋耦合振動問題提供一種新途徑。本文主要完成以下工作:
　　1、詳細介紹了利用多體動力學軟件SIMPACK建立車輛模型的步驟以及通過有限元接口程序FEMBS進行車-橋聯(lián)合仿真的方法。其中建立的車輛模型為42個自由度，然后通過子結構法把建立的車輛模型組裝成列車模型，在進行車-橋耦合振動仿真分析時，采用德國低干擾譜作為系統(tǒng)

3、激勵源，輪軌接觸采用非線性彈性接觸模型并考慮了車輛懸掛系統(tǒng)的非線性因素。
　　2、利用本文介紹方法對秦沈客運專線沙河特大橋其中3跨24米簡支梁橋的車-橋動力響應進行計算，并與TTBSIM計算結果對比、通過現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)進行驗證，結果表明:基于SIMPACK車-橋耦合振動聯(lián)合仿真分析的計算結果具有較好的精度，方法具有可行性。
　　3、采用聯(lián)合仿真的方法計算了南廣鐵路主跨228m的郁江雙線鋼桁梁斜拉橋的車-橋動力響應，結果表明列車