公路曲線連續(xù)梁橋車橋耦合振動(dòng)研究.pdf

1、近年來(lái)隨著我國(guó)交通基礎(chǔ)設(shè)施的快速發(fā)展，曲線連續(xù)梁橋被大量使用于高速公路跨線互通、大跨橋梁引橋和城市立交中，其中絕大部分曲線梁橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力混凝土曲線梁橋。曲線梁橋靜力計(jì)算理論經(jīng)過(guò)近幾十年的發(fā)展已基本完善，但曲線連續(xù)梁橋動(dòng)力效應(yīng)的研究相對(duì)較弱。我國(guó)曲線梁橋汽車載沖擊系數(shù)的確定尚缺乏相關(guān)的規(guī)范條文，工程設(shè)計(jì)實(shí)踐中只能參考直線梁橋的沖擊系數(shù)確定方法。因此，開(kāi)展曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)研究對(duì)于曲線梁橋的設(shè)計(jì)具有重要的意義。本文采用數(shù)值模擬方法對(duì)曲線梁橋

2、車橋耦合振動(dòng)理論進(jìn)行研究，進(jìn)而采用MATLAB編寫(xiě)了曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)程序，并針對(duì)一公路曲線梁橋進(jìn)行了車橋耦合振動(dòng)計(jì)算，最后對(duì)一座實(shí)際曲線梁橋進(jìn)行了車橋耦合振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究，并與本文開(kāi)發(fā)的曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)程序計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了本文開(kāi)發(fā)程序的可靠性。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)在簡(jiǎn)要綜述國(guó)內(nèi)外車—橋耦合振動(dòng)研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對(duì)曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，并給出了本文主要研究?jī)?nèi)容和研究技術(shù)路線。

3、r>　　(2)論述了曲線梁橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力有限元分析基本理論，采用空間梁?jiǎn)卧⑼茖?dǎo)了其單元質(zhì)量矩陣、剛度矩陣、阻尼矩陣、荷載列陣及單元運(yùn)動(dòng)方程，組集整體剛度矩陣。采用Newmark-β求解結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)，基于MATLAB平臺(tái)開(kāi)發(fā)了曲線梁橋結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)分析程序。
　　(3)基于剛體動(dòng)力學(xué)和車輛動(dòng)力學(xué)假設(shè)，將車輛離散為彈簧單元和質(zhì)量單元，推導(dǎo)了三維整體車輛模型的運(yùn)動(dòng)方程。采用傅立葉逆變換方法模擬路面不平度，并編寫(xiě)了相應(yīng)的路面不平整度模擬程序，

4、并模擬了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T7031-86)規(guī)定的A、B、C三種路面粗糙度對(duì)應(yīng)的路面不平整時(shí)程信號(hào)，為后續(xù)的曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)研究奠定了基礎(chǔ)。
　　(4)根據(jù)車橋耦合振動(dòng)的基本理論，采用Newmark-β求解結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)，基于MATLAB開(kāi)發(fā)了曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)分析程序，并與ANSYS軟件計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了比較，最后對(duì)一座實(shí)際曲線梁橋進(jìn)行了車橋耦合振動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究，并與本文開(kāi)發(fā)的曲線梁橋車橋耦合振動(dòng)程序計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，驗(yàn)證了本文開(kāi)