基于車橋耦合作用的連跨混凝土梁橋動力響應研究.pdf

1、先簡支后連續(xù)梁橋是我國高速公路中等跨徑橋梁常用的一種結構形式。先簡支后連續(xù)體系施工簡易、施工技術成熟、行車條件好且經(jīng)濟合理，并兼有簡支梁橋與連續(xù)梁橋的優(yōu)點。在目前先簡支后連續(xù)體系梁橋車致振動響應的分析中，不考慮連跨數(shù)目的影響，這與實際測試的結果有一定的差異。隨著汽車載重的不斷提高、交通流量日益增大，已建的連跨混凝土梁橋的病害逐漸顯現(xiàn)出來，橋梁技術狀況的檢測中發(fā)現(xiàn)連跨數(shù)目可能對橋梁的使用性能有較大影響。
　　本文以后堡大橋為工程背景

2、，以先簡支后連續(xù)體系T梁橋作為研究對象，基于車橋耦合振動理論和有限元方法，運用有限元軟件ANSYS和數(shù)學軟件MATLAB編制了車橋耦合作用分析程序，進行了車橋耦合動力響應數(shù)值計算，研究了連跨數(shù)量、跨徑、車輛行車布置、行車速度以及路面不平整度等因素對連跨混凝土梁橋動力性能的影響，主要內容如下:
　　1)綜述了先簡支后連續(xù)混凝土梁橋的特點和動力特性以及國內外車橋耦合振動的研究現(xiàn)狀，闡明了車橋耦合振動理論的研究成果及尚未解決的問題。

3、r>　　2)根據(jù)達朗貝爾原理推導了車輛的振動方程，建立車輛的四分之一和二分之一模型。
　　3)推導了橋梁的振動方程并運用ANSYS有限元軟件將橋梁以一維存儲的質量和剛度矩陣轉換為滿秩形式。以后堡大橋為研究對象建立了梁格系模型和實體模型，并用實體模型對梁格系模型進行修正。
　　4)按照國家標準GB7031-86《車輛振動輸入路面平度表示方法》并依據(jù)標準中的功率譜密度函數(shù)，運用MATLAB軟件模擬了A，B，C，D四種等級路面的不

4、平順度樣本曲線。
　　5)闡述了車橋耦合振動問題的計算方法，計算步驟和程序流程圖?；谟邢拊浖嗀NSYS并結合MATLAB軟件進行二次開發(fā)，編制了車橋耦合振動分析程序并驗證了該程序的正確性。
　　6)選取跨徑為25m、30m、35m、40m和常見的一聯(lián)跨數(shù)為3～7跨的連跨梁橋開展研究。分析不同跨徑對連跨梁橋動力響應的影響;探討不同行車工況下連跨數(shù)量對動撓度、跨中彎矩、墩頂支點截面負彎矩以及墩頂支點附近截面剪力的影響;研究不