車橋耦合振動(dòng)對(duì)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(dān)的重要荷載，尤其對(duì)于鋼橋來說，在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)活載在設(shè)計(jì)荷載中所占的比重較大，車輛荷載就成了鋼橋設(shè)計(jì)的一個(gè)重要控制因素，車橋耦合作用產(chǎn)生的效應(yīng)也更為突出。橋梁設(shè)計(jì)階段一般用“沖擊系數(shù)”將動(dòng)荷載等效處理成靜荷載，來近似計(jì)算移動(dòng)荷載作用下橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)值，所以研究車橋耦合振動(dòng)的主要問題就是結(jié)構(gòu)的“沖擊系數(shù)”。
　　 盡管車輛振動(dòng)一般不會(huì)導(dǎo)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(dòng)，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(qiáng)，受力復(fù)雜，由于上下兩層都有車輛荷載，使得結(jié)構(gòu)各桿件的動(dòng)力耦合效應(yīng)更為明顯。本文主要研究了車橋耦合振動(dòng)對(duì)雙層鋼桁橋的沖擊作用。
　　 本文用虛功原理推導(dǎo)了不同車輛模型振動(dòng)方程，采用Newmark-β法編寫了Matlab計(jì)算程序?qū)囕v振動(dòng)方程進(jìn)行求解，采用結(jié)構(gòu)分析軟件Ansys求解橋梁結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，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(shí)現(xiàn)了車橋耦合振動(dòng)的數(shù)值求解。通過

3、算例分析與參考文獻(xiàn)對(duì)比，驗(yàn)證了該計(jì)算方法的可靠性。
　　 本文研究了車橋耦合振動(dòng)對(duì)雙層鋼桁橋的沖擊作用，通過對(duì)路面不平度、橋梁阻尼和車輛速度等參數(shù)的對(duì)比研究表明：(1)路面不平度是車橋耦合振動(dòng)的一個(gè)重要影響因素，隨著路面狀況變得很差時(shí)車輛振動(dòng)將更為強(qiáng)烈，對(duì)橋梁的整體和局部都會(huì)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(yīng)都明顯降低；(3)車輛速度和雙層鋼桁橋的動(dòng)力放大系數(shù)之間并