斜置拱形獨塔斜拉橋車橋耦合振動及其影響分析研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟技術和材料的發(fā)展，越來越多的復雜斜拉橋在當今社會中建造，由于斜拉橋結(jié)構(gòu)較復雜，而且橋梁變得更輕、更柔，同時車速增大和車重的增大，車橋耦合振動的問題將進一步突出。橋梁結(jié)構(gòu)形式的多元化和復雜化及車輛重量的不確定性，造成車橋耦合振動響應分析變得更加復雜。對于車橋耦合的研究早期主要集中在鐵路橋梁上，而對公路及城市橋梁的研究相對較晚，且均集中在簡單的橋梁上。隨著有限元方法及結(jié)構(gòu)分析軟件的應用，出現(xiàn)了基于既有有限元分析ANSYS軟件

2、的數(shù)值計算方法，實現(xiàn)了公路與城市多種復雜橋梁并在較為復雜條件下的車橋耦合振動數(shù)值分析。
　　本文在研究車橋耦合振動時，通過車輛和橋梁的位移協(xié)調(diào)條件，將車輛和橋梁作為兩個分離體系。首先建立了本文依托工程斜置獨塔斜拉橋的空間梁格模型和7自由度的整車模型，根據(jù)D' Alembert原理推導其振動方程，利用Matlab編制基于精細積分法求解車輛方程的程序;利用車輛與橋梁的協(xié)調(diào)條件，借助大型通用結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS建立橋梁空間梁格模型實現(xiàn)

3、了車輛與橋梁的耦合振動數(shù)值分析;對于車輛運行時的路面激勵效應，本文根據(jù)GB/T7031-2005規(guī)定的路面不平整度功率譜，運用傅里葉逆變換模擬橋面不平整度;最后以斜置拱形獨塔斜拉橋和7自由度空間整車模型為研究對象，利用本文方法對不同車輛速度、不同路面平整度、不同二期恒載、不同車輛作用的橫向位置以及將車道荷載轉(zhuǎn)化車隊荷載后的車隊形式等影響因素進行了求解，并比較分析，得到一些有用的結(jié)果，可供該橋或類似橋梁工程設計參考和借鑒，也為該橋和同類橋