大跨徑鋼管混凝土拱橋在隨機(jī)車流下的動(dòng)力響應(yīng).pdf

1、鋼管混凝土拱橋是一種新型的橋梁形式，由于其自身優(yōu)點(diǎn)與我國橋梁建設(shè)的實(shí)際情況相符合，在我國得到了廣泛的應(yīng)用和迅速發(fā)展，其跨度也在不斷增大。近年來我國交通量增長迅速，車輛數(shù)目不斷增加，車輛軸重也不斷加大，使得運(yùn)營階段鋼管混凝土拱橋在隨機(jī)車輛荷載作用下的振動(dòng)響應(yīng)問題變得較為突出。本文將現(xiàn)階段的確定性車流下車-橋系統(tǒng)空間耦合振動(dòng)分析發(fā)展完善為隨機(jī)性車流下的車-橋系統(tǒng)空間耦合振動(dòng)分析，建立了隨機(jī)車流下的車一橋系統(tǒng)空間耦合振動(dòng)分析框架，編制了相應(yīng)的

2、分析模塊VB(Vehicle-Bridge system analysis)，并嵌入到自行研發(fā)的橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力分析軟件BDANS(Bridge Dynamic ANalysis System)，研究了隨機(jī)車流下鋼管混凝土拱橋關(guān)鍵部位的動(dòng)力響應(yīng)及位移、內(nèi)力沖擊系數(shù)。 首先在交通量調(diào)查的基礎(chǔ)上，獲得了車型、車重、車距和車速的基本數(shù)據(jù)并進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析。采用Monte-Carlo方法運(yùn)用MATLAB程序語言以及統(tǒng)計(jì)工具箱編寫了隨機(jī)車流模擬

3、程序RTF(Random Traffic Flow)，程序中首次全面引入車型、車重、車距和車速四個(gè)參數(shù)。 然后介紹了課題組自行開發(fā)的動(dòng)力分析程序BDANS及車一橋耦合振動(dòng)分析模塊VB的編制原理，采用彈簧質(zhì)量系統(tǒng)勻速通過簡支梁和下白石公路大橋動(dòng)載試驗(yàn)對程序的可靠性與有效性進(jìn)行了驗(yàn)證；并以下白石公路大橋?yàn)槔?，運(yùn)用所編制程序詳細(xì)研究了車輛懸掛系統(tǒng)、橋梁阻尼比、有障礙行車墊塊的高度及位置對橋梁響應(yīng)和沖擊系數(shù)的影響。計(jì)算表明：車輛彈簧元件

4、剛度系數(shù)和阻尼器阻尼系數(shù)在有障礙行車時(shí)對撓度和彎矩的影響很大，而在無障礙行車時(shí)影響很?。粯蛄鹤枘岜鹊淖兓瘜ξ灰坪蛷澗匾约皼_擊系數(shù)的影響較??；墊塊高度的增大，內(nèi)力和位移振動(dòng)的峰值和沖擊系數(shù)也隨之增大，而橋梁振動(dòng)頻率的變化很小。 最后以大西湖鋼管混凝土大橋?yàn)楸尘把芯苛穗S機(jī)車流樣本、路面粗糙度、雙向行駛對鋼管混凝土拱橋動(dòng)力響應(yīng)的影響。計(jì)算表明，由于隨機(jī)車流樣本的隨機(jī)性很強(qiáng)，拱肋、橋面板的位移和內(nèi)力值以及沖擊系數(shù)的波動(dòng)非常明顯；隨著橋面