移动荷载作用下四种车桥耦合模型研究

通过有限元软件ANSYS建立桥梁有限元模型，通过分析桥梁在移动荷载模型、移动质量模型、移动车轮加簧上质量模型以及四分之一车模型下挠度变化曲线，指出自重、惯性力、弹簧在桥梁挠度变形中起到的重要作用，比较四种方法的可靠性及其适用条件。     

TMD在桥梁振动控制上的应用及其理论分析

用TMD(调谐质量阻尼器)来控制桥梁在汽车移动荷载作用下的振动,建立了考虑车辆质量的二级隔振摸型,即将车辆简化成由车轮和车体组成的两自由度系统,推导出桥梁在该荷载模型作用下的动力反应,导出系统的运动方程。在此基础,得出考虑TMD对桥梁的动力作用下的整个系统运动方程,该方程对桥梁的振动控制有着较高的参考价值。     

刚性路面在运动车辆作用下的动力响应

针对运动车辆引起的路面结构动力问题,采用移动荷载作用下Kelvin地基上无限大Kirchhoff薄板为力学分析模型,分析了运动车辆作用下刚性路面的动力响应。首先采用积分变换法推导了板挠度的Green函数,并通过Duhamel积分求得各种移动荷载模式作用下板稳态挠度的二维积分解析解,包括恒常和简谐移动点源、线源和面源荷载。然后采用自适应数值积分算法计算解析解中的二维无穷积分,得到了板稳态挠度的数值结果。最后对速度和阻尼等对板稳态挠度的最大值和空间分布的影响进行分析,得到了荷载临界速度,发现了板动力响应的特性和规律。     

车辆荷载下连续刚构桥冲击系数分析

为了研究桥梁在移动车辆荷载作用下的动力特性和冲击系数,以某连续刚构桥为计算实例,采用有限元软件Midas/Civil建立桥梁结构的有限元模型,将车辆荷载近似模拟为三角形荷载,用时程分析法分析了车辆荷载作用下连续刚构桥的动力响应特征,分析了车辆在不同车速、不同车重作用下车辆荷载因素对连续刚构冲击系数的影响规律,并提出相应的结论,为桥梁结构在移动车辆荷载作用下的安全性、适用性提供参考依据。     

结构在系列移动集中荷载作用下最大挠度计算

道路桥梁荷载、吊车梁荷载都属于系列移动集中荷载。系列移动集中荷载作用下的某截面最大挠度计算比较复杂。本文介绍它的计算过程     

车一桥动力相互作用简化方法研究

通过有限元分析软件建立桥梁有限元模型,分别以移动荷载和移动质量模拟车辆,对高速行驶的列车与简支桥梁的动力响应进行了研究和比较,比较了两种方法的可靠性及适用条件,并得出了有益的结论。     

超载对公路钢筋混凝土梁式桥的危害分析

介绍了桥梁结构在超载车辆荷载作用下产生较大的裂缝和变形的原因及其发展过程，并以一个典型的五梁式简支T型梁桥为算例，分析了超载车辆荷载与桥梁结构的裂缝宽度、挠度之间的关系，得到了桥梁的裂缝宽度和挠度在超载作用下的变化规律。     

抛物线拱桥在移动荷载作用下的动力响应分析

建立抛物线双铰拱桥的强迫振动的运动微分方程,分析了拱桥在移动荷载作用下的横向振动问题,将运动微分方程解耦,得到拱桥在移动荷载作用下振动时的动力响应并加以分析,通过实例计算,得到了拱桥在移动荷载不同行驶速度时的动力挠度曲线,并进行了比较分析。     

匀速简谐力作用下简支梁的动态响应

对于铁路桥梁,机车通过时,车道不平顺及驱动轮重量的不平衡产生的荷载效应是一种移动的简谐力。在移动荷载作用下桥梁运动方程的基础上,利用大型有限元软件ANSYS,考虑移动荷载质量、速度和桥梁高阶固有频率的影响,对匀速移动简谐力作用下简支梁动态响应进行了研究。结果表明:最大动挠度都发生在跨中位置附近,跨中节点位移与简谐力的频率有关。     

简支梁桥在车辆荷载谱作用下的动力分析

编制程序VLS(Vehicle Load Spectrum)构造随机车辆荷载谱,利用有限元方法将不同运行状态下的随机车辆荷载谱加载于简支T型钢筋混凝土梁桥上,模拟桥梁在车辆荷载通过时的动力响应,得出了桥梁的位移时间历程曲线,同时分析了车速对桥梁冲击系数的影响。分析表明:车辆荷载谱作用下桥梁偏载作用明显;车流方向对桥梁振动的影响不大;密集运营状态下桥梁挠度是一般运营状态下的1.35倍左右;车速对桥梁冲击系数的影响非常复杂,冲击系数曲线在车辆高速和低速时均有峰值出现,总体上呈波动上升趋势。     

简支板梁桥动挠度分析

根据简支板梁的振动方程,利用振型分解法推导出简支板梁在移动荷载作用下动挠度的公式,求得板梁跨中挠度的解析解;建立空心板梁的有限元模型,得到跨中挠度的数值解,通过比较解析解和数值解,并与桥规进行对照,验证了解析解的正确性。     

移动荷载作用下大跨度铁路斜拉桥纵向共振机理

列车荷载作用下铁路斜拉桥将在不同方向上发生振动,列车竖向荷载作用下导致的主梁纵向振动将影响道床稳定性和伸缩装置的使用,甚至影响行车安全性和舒适性。采用等效纵向荷载研究移动荷载作用下斜拉桥纵向振动机理,推导纵向共振速度估算公式。以一大跨度铁路斜拉桥为实例,分析了不同速度的移动荷载作用下结构动力响应。结果表明,当移动荷载速度与估算纵向共振速度接近时,移动荷载通过桥梁时的纵向加载频率与桥梁一阶纵向振动频率接近,斜拉桥发生纵向共振现象,主梁和桥塔动力响应显著增大。     

移动荷载下正交各向异性地基无限大板的动力响应

以薄板理论和弹性动力学理论为前提,以位移分量为基本未知量,建立了直角坐标系下的移动谐振荷载作用下正交各向异性地基上覆无限大弹性板的力学模型和动力微分方程;然后用坐标变换和Fourier积分变换,且引入边界条件,推导了移动荷载作用下无限大板的挠度和薄板与地基之间的接触应力的积分形式解。基于推导的理论方法,编制了相应的计算程序,并对薄板表面作用线性谐振荷载问题进行了算例分析,验证了方法的正确性。最后,对移动谐振荷载作用下公路路面板的动力响应进行了参数分析,研究了土体参数、板参数、荷载速度、荷载频率对其影响规律。结果表明:土体的各向异性、板厚、板的弹性模量、荷载移动的速度和振动频率对板动力响应影响很大。     

轴向运动梁的热弹稳定性

研究了轴向运动矩形截面梁在温度载荷作用下的动力稳定性问题,利用达朗伯原理,建立了轴向运动梁在温度载荷作用下的运动微分方程,采用Galerkin法得到梁的特征方程,对两端简支边界条件下梁的无量纲复频率进行了数值计算,分析了梁的无量纲温度载荷对其横向振动固有频率及稳定性的影响。     

拱脚开裂对拱桥动力特征影响的分析

在移动荷载作用下桥梁运动方程的基础上,采用Newmark法对拱脚不同开裂状态下的动态响应进行了研究,结果表明:拱脚开裂对桥结构的动态特征是有一定影响的,随着拱脚开裂程度的加大,桥面各控制截面的挠度振动频率逐渐加大.     

交通荷载作用下大跨悬索桥的非线性动力响应分析

研究了非线性系统的等价线性化动力分析方法以及大跨悬索桥非线性特性的表征,采用移动荷载模型分析了润扬长江大桥悬索桥在移动交通荷载作用下的非线性动力响应特征,包括单车过桥、车队单向过桥、车队双向过桥以及基于实测交通流量的连续车流过桥等4种工况。结果表明,在60～120km/h的正常行车状态下,车速对结构动力响应的影响并不显著;车重与结构挠度响应呈近似正比例关系;在连续车流作用下,动力响应最显著的部位为跨中区段;在不连续车流作用下,动力响应最显著的部位为L/8～L/4区段。本文的结论可以为大跨悬索桥梁的构造优化设计、空间疲劳分布效应研究及日常养护工作提供参考。     

移动车辆荷载作用下钢管混凝土拱桥振动的舒适性分析

以某主跨110 m的自锚式钢管混凝土中承桁架拱桥为对象,分析了该桥的自由振动特性和车辆荷载作用下主跨桥面系振动的特性,并依据人行桥的舒适度指标评价了振动的舒适性.     

基于模态挠度的斜交桥静载试验数值方法

为了探讨不中断交通情况下进行桥梁静载试验的可行性,以斜交简支空心板桥龙山桥为研究对象,研究基于模态挠度的静载试验应用于斜交板桥承载力评估的计算精度问题。首先利用环境激励获得桥梁在运营状态下的模态参数,再采用附加质量法对桥梁模态振型进行质量归一化,计算桥梁的位移柔度矩阵,最后利用位移柔度矩阵和等效荷载分配的方法计算桥梁的模态挠度。建立龙山桥的有限元梁格计算模型,根据荷载试验规程设计了静载试验中载和偏载2个加载工况,利用龙山桥的前5阶模态参数计算位移柔度矩阵,预测桥梁在2个加载工况下各控制截面的模态挠度,并与有限元模型计算挠度和实测挠度相对比。结果表明:中载工况下模态挠度与计算挠度相比,相对误差均小于5%,控制截面最大计算相对误差为3.55%; 偏载工况下模态挠度与计算挠度相比,相对误差均小于6%,控制截面最大相对误差为5.15%,能够满足工程精度要求; 模态挠度能够有效代替桥梁静载试验的实测静载挠度,利用模态挠度评估桥梁承载力具有较强的有效性和可行性。