車橋耦合振動對雙層鋼桁橋的沖擊作用研究.pdf

1、車輛荷載是橋梁結(jié)構(gòu)所要承擔的重要荷載，尤其對于鋼橋來說，在橋梁設計時活載在設計荷載中所占的比重較大，車輛荷載就成了鋼橋設計的一個重要控制因素，車橋耦合作用產(chǎn)生的效應也更為突出。橋梁設計階段一般用“沖擊系數(shù)”將動荷載等效處理成靜荷載，來近似計算移動荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的動力響應值，所以研究車橋耦合振動的主要問題就是結(jié)構(gòu)的“沖擊系數(shù)”。
　　 盡管車輛振動一般不會導致橋梁發(fā)生整體失穩(wěn)破壞，卻常常引發(fā)橋梁局部產(chǎn)生振動，因而更易使構(gòu)件產(chǎn)生

2、如老化和疲勞等問題。雙層鋼桁橋的空間性強，受力復雜，由于上下兩層都有車輛荷載，使得結(jié)構(gòu)各桿件的動力耦合效應更為明顯。本文主要研究了車橋耦合振動對雙層鋼桁橋的沖擊作用。
　　 本文用虛功原理推導了不同車輛模型振動方程，采用Newmark-β法編寫了Matlab計算程序?qū)囕v振動方程進行求解，采用結(jié)構(gòu)分析軟件Ansys求解橋梁結(jié)構(gòu)的動力響應，并用位移聯(lián)系方程和車橋相互作用力方程將車橋梁系統(tǒng)聯(lián)立起來，實現(xiàn)了車橋耦合振動的數(shù)值求解。通過

3、算例分析與參考文獻對比，驗證了該計算方法的可靠性。
　　 本文研究了車橋耦合振動對雙層鋼桁橋的沖擊作用，通過對路面不平度、橋梁阻尼和車輛速度等參數(shù)的對比研究表明：(1)路面不平度是車橋耦合振動的一個重要影響因素，隨著路面狀況變得很差時車輛振動將更為強烈，對橋梁的整體和局部都會產(chǎn)生更大的沖擊作用；(2)較高的橋梁阻尼下，雙層鋼桁橋各桿件在車輛荷載作用下的位移、轉(zhuǎn)角和軸力響應都明顯降低；(3)車輛速度和雙層鋼桁橋的動力放大系數(shù)之間并