車-橋耦合系統(tǒng)的近似分析方法研究.pdf

1、高鐵時代的來臨，使得車橋動力耦合分析愈加重要。目前對于車體通過橋梁的動力響應(yīng)問題，通常是將車輛和橋梁結(jié)構(gòu)耦合為一個系統(tǒng)，同時進(jìn)行分析，但龐大的矩陣運(yùn)算會大幅降低計(jì)算效率。
　　 隨著車輛設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的進(jìn)步以及鋁合金等輕型材料的應(yīng)用，使得車體質(zhì)量不斷降低。在此背景下，本文基于車輛質(zhì)量遠(yuǎn)小于橋梁質(zhì)量，提出一種近似方法用以計(jì)算車-橋耦合系統(tǒng)的動力響應(yīng)。首先，將車-橋耦合方程分解為兩個部分，忽略移動車輛作用在橋梁上的慣性力荷載，只剩下

2、移動荷載。其次，計(jì)算出橋梁在移動力作用下的動力響應(yīng)，并把此響應(yīng)作為車體動力響應(yīng)的激勵源，反饋給車體，從而計(jì)算出車體的響應(yīng)，本文將此近似方法稱為擬“車-橋耦合系統(tǒng)”的動態(tài)近似分析法。
　　 接著本文從數(shù)值計(jì)算的角度，采用Matlab編程并與傳統(tǒng)車橋耦合系統(tǒng)的精確數(shù)值解進(jìn)行對比，驗(yàn)證了輕車過重橋情況下本文方法的可行性。此外，本文提出了耦合度的概念和物理定義，并從車橋耦合度的角度探討了車-橋質(zhì)量比、不平整度、橋梁阻尼等因素對于本文方法