公路斜橋在移動車輛作用下的動反應(yīng)研究.pdf

1、車輛與橋梁結(jié)構(gòu)之間的動力相互作用問題一直都是交通與土木工程領(lǐng)域中的重要研究課題。高等級公路工程中大量使用了裝配式斜交梁(板)橋；關(guān)于這種斜交梁(板)橋的計算理論有很多，不過大部分都是靜力計算方面的，在動力分析上則比較少。因此，研究裝配式斜交梁(板)橋在移動車輛作用下的動反應(yīng)，對于拓展車橋相互作用問題的研究領(lǐng)域和實(shí)際工程應(yīng)用都有著重要價值。研究的主要成果有： 1)提出車橋動力相互作用問題的一種新分析方法，即將橋梁和移動車輛看作兩個

2、分離的系統(tǒng)，分別應(yīng)用拉格朗日方程和模態(tài)疊加法推導(dǎo)建立兩個系統(tǒng)的動力方程，兩個系統(tǒng)在接觸點(diǎn)處滿足接觸力和位移協(xié)調(diào)的條件。與其它方法相比，該方法的優(yōu)點(diǎn)是更符合實(shí)際情況，如可以考慮行車道的路面平整度狀況，建立三維多軸非線性車輛計算模型；同時橋梁結(jié)構(gòu)被分離出來，只需要它的計算模態(tài)參數(shù)；很容易得到橋面各個位置處的響應(yīng)；車輛可以按照各種行駛路線和各種速度行駛。通過與古典理論方法的對比分析，考證了該方法的計算精度與可靠性；對一座公路斜橋在試驗車移動作

3、用下的動撓度進(jìn)行了試驗實(shí)測，并與計算動撓度的時程曲線進(jìn)行了比較，從而進(jìn)一步驗證了該方法的有效性與適用性。 2)提出實(shí)用梁格模型，可用于建立裝配式斜交梁(板)橋的空間有限元計算模型。經(jīng)過一座模型試驗橋和三座實(shí)際公路試驗斜橋的實(shí)用梁格模型與仿真實(shí)體模型的對比分析，以及與實(shí)橋測試的對比分析，實(shí)用梁格模型能夠較好地滿足裝配式斜交梁(板)橋的動力分析與靜力計算。 3)斜交梁(板)橋豎向彎曲模態(tài)對應(yīng)的振動頻率會隨著斜交角的加大而增大