車輛對橋梁的局部與整體動力沖擊效應(yīng)研究.pdf

1、移動車輛不僅會對橋梁造成整體沖擊作用，還會對橋梁局部尤其是伸縮縫處造成較強(qiáng)的局部沖擊作用。這種長期反復(fù)的沖擊作用會加快橋梁及車輛自身的破壞及老化，因此車輛對橋梁局部與整體沖擊效應(yīng)產(chǎn)生機(jī)理研究對于改善橋梁與車輛的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、減少橋梁養(yǎng)護(hù)費(fèi)用起著重要的作用。
　　本文首先建立了由彈性車輪和剛性車體組成的車輛模型及槽型鋁合金橋梁模型，通過步進(jìn)電機(jī)控制系統(tǒng)牽引車輛勻速移動，對移動車輛通過橋梁伸縮縫時(shí)的局部沖擊與整體沖擊效應(yīng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。局

2、部沖擊效應(yīng)用車輛經(jīng)過伸縮縫處時(shí)的前輪動態(tài)輪壓作為評價(jià)指標(biāo)，整體沖擊效應(yīng)則以橋梁跨中動撓度和跨中動應(yīng)變?yōu)榇?，并分析了沖擊效應(yīng)與行車速度、小車質(zhì)量及伸縮縫寬度等參數(shù)的關(guān)系，同時(shí)研究了局部沖擊對整體沖擊產(chǎn)生的影響。
　　為了從理論上研究車輛對橋梁的沖擊效應(yīng)，本文對車輛和橋梁建立了有限元模型，采用彈簧阻尼單元法模擬車輪模型，并基于Newmark逐步積分法和車橋耦合振動迭代算法分析了系統(tǒng)的振動，對車輛對于橋梁的局部與整體沖擊效應(yīng)進(jìn)行了分析

3、。將實(shí)測結(jié)果與理論模擬結(jié)果對比，驗(yàn)證了理論計(jì)算方法的正確性，并進(jìn)一步探討了沖擊效應(yīng)的影響因素。
　　載重車輛的沖擊是橋梁設(shè)計(jì)時(shí)要考慮的荷載，本文最后將有限元計(jì)算方法應(yīng)用到三軸和五軸載重車輛對不同跨度簡支梁橋沖擊效應(yīng)的研究上，分析了伸縮縫寬度、行車速度和橋梁跨度等參數(shù)對于局部輪壓沖擊系數(shù)，跨中彎矩沖擊系數(shù)和支座剪力沖擊系數(shù)等的影響。
　　研究表明，伸縮縫跳車導(dǎo)致的局部輪壓沖擊系數(shù)隨伸縮縫寬度線性增大，但是其隨車輛速度的變化趨勢