大跨径连续梁多工况车桥耦合振动规律分析

为研究公路桥梁在各种复杂车辆行驶工况下的车桥耦合振动响应,提出基于ANSYS单一环境下的数值分析方法,通过APDL编程语言实现ANSYS环境下桥梁与车辆独立模型间的耦合关系并得到振动时程响应曲线。通过与相关参考文献对比验证该方法的正确性,并研究了一座大跨径连续梁桥在车辆同向行驶、反向行驶两种常见工况下全桥所有截面的车桥耦合的振动响应,总结挠度、弯矩冲击系数沿桥梁纵向的变化规律。结果表明,挠度(弯矩)冲击系数沿全桥各截面变化规律复杂,其数值与车速和对应截面均有密切关联,桥梁支点处易产生突变,跨内变化较光滑,中跨跨中附近出现拐点,挠度(弯矩)效应大小与冲击系数呈反比趋势,不能采用简单函数进行回归拟合。     

连续梁桥多车复杂工况车桥耦合非线性动力分析

由于计算分析过程复杂,在考虑连续梁桥自身非线性和多车复杂行驶工况条件下的多车辆车-桥耦合振动问题一直研究较少。改进经典单车模型,建立非线性多车辆车-桥耦合振动的数学模型。采用振型分解法对方程组进行简化,运用Runge-Kutta法进行非线性方程组编程求解,探讨了行车间距、多车匀速行驶、匀变速行驶、变加速行驶等情况下对桥梁动态响应的影响。结果表明多车匀加速时桥梁动态响应较大,加速度值与动态响应值成线性关系且后车较前车影响明显;而变加速行驶较匀加速行驶的动态响应值小,且单纯变加速或变减速比先加速后减速行驶的动态响应值小。     

多车激励公路简支梁车桥耦合振动响应分析

依据D’Alembert原理和欧拉-贝努利梁假设,考虑车辆系统的动力特性,建立了公路简支梁桥在多个车辆荷载作用下的振动偏微分方程,通过运用模态叠加的离散化方法,将偏微分方程转化为变系数常微分方程。采用RungeKuntta方法求解时变系统的振动响应并使用Matlab语言编写了求解分析程序,对多车作用下的简支梁的冲击系数进行了研究,并与单车作用的结果进行比较分析。     

连续梁与行驶车辆耦合振动分析

为了分析公路桥梁与车辆之间的相互作用,提出了四自由度1/2车辆模型相对于不平整桥面耦合振动分析方法.根据GB/T 7031-1986建议的公路路面功率谱密度的拟合表达式,求得了不同等级桥面的不平度值,并作为1/2车辆垂向动力学模型的输入激励,基于数值仿真分析,分别对不同等级桥面的连续梁桥进行了控制截面的挠度动力响应计算,得到了相应挠度冲击系数随桥面等级及车速变化规律.结果表明:桥梁挠度冲击系数随车速增加呈先增大后减小趋势;随着公路桥面等级变差,冲击系数呈非线性增大,桥面等级及车速是影响车辆动力作用的显著因素.     

先简支后桥面连续梁桥车桥耦合振动分析

先简支后桥面连续梁桥由于预应力张拉过大,导致梁体过度上拱,从而形成以跨径为波长的特定波浪形桥面线形。本文取用四分之一车辆模型计算车辆的垂直振动加速度,采用Newmark法对车桥耦合振动方程进行数值求解。研究发现如果梁体的上拱度控制不好,不仅影响桥梁的施工和安全,而且还会影响车乘人员在过桥时的行车舒适性。     

某大跨拱桥车桥耦合振动及行人舒适度分析

以某大跨度飞燕式钢管混凝土拱桥为研究对象,采用车桥耦合振动计算软件VBC,对桥梁结构在车辆作用下的动力响应情况进行分析,并对桥上行人舒适度做出评价。结果表明,密集流作用下桥梁振动最剧烈,拥挤流作用下桥梁振动响应次之,阻塞流作用下桥梁振动响应最小;自由流作用下该桥振动响应峰值存在明显间隔,且峰值响应较大,表明该桥对车致振动敏感,该桥人行道上行人舒适度评价结果为没有不舒适。     

双曲拱桥的车桥耦合振动试验研究

行驶汽车的轴重和速度超出设计范围给双曲拱桥的动力性能造成了很大的影响,然而这方面的研究却很少.结合1座旧双曲拱桥,进行了实地车桥耦合振动试验,得出了车速与动力系数、冲击系数之间的关系,以及车辆荷载作用下桥梁振动的规律;同时对旧桥进行了参数分析,并据此进行了裸拱状态的理论耦合振动分析,得出了一些结论,可为以后双曲拱桥的评估及加固设计提供参考.     

多跨连续梁的振动

以Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ－Ｅｕｌａｒ梁和Ｔｉｍｕｓｈｅｎｋｏ梁的理论为基础，用动刚度法系统地研究了各种类型连续梁的振动问题，获得了一些有价值的振动特性。通过研究可以看到：动刚度法是目前求解连续梁振动的一种有效而简便的方法。     

预应力混凝土连续梁桥结构动力特性分析

为研究车辆荷载对预应力混凝土连续梁桥桥梁动力特性的影响,利用有限元软件建立车桥耦合模型,分析车辆速度、车辆载重对预应力混凝土连续梁桥跨中截面位移和动力冲击系数的影响。研究结果表明：车辆速度和车辆载重均会对桥梁动力特性产生影响,车辆速度与桥梁动力特性间没有明显线性关系,车辆速度增大,跨中截面位移先减小后增大,桥梁冲击系数则先增大后减小;车辆载重增大,跨中截面位移和桥梁冲击系数则线性减小。研究成果可为多工况车辆荷载作用下桥梁动力特性研究提供一定参考。     

桥面局部凹陷时的连续梁车桥耦合振动分析

为研究连续梁桥桥面局部出现凹陷时,车辆与桥梁相互作用对桥梁安全性和车辆舒适性带来的影响,利用ANSYS软件及其APDL语言,编制出基于ANSYS单一环境下的车桥耦合振动分析模块,通过与车辆匀速行驶、考虑路面不平整等工况的车桥耦合振动参考文献对比验证该模块的正确性,并利用该模块的批处理功能,研究当凹陷位置、车辆行驶速度同时变化时,车辆通过3跨连续梁桥时的车桥耦合振动特性,给出桥梁控制截面的挠度冲击系数、弯矩冲击系数等参数的3维变化曲面图,分析了桥面局部凹陷对车辆过桥时的耦合振动影响。研究表明,凹陷的存在特别是存在于跨中时,会明显加剧车桥耦合振动,尤其加剧车辆在低速行驶时的冲击系数,应当引起有关部门注意。     

桥面不平度的简支梁桥车桥耦合振动分析

桥面不平度通常被认为是影响车桥系统耦合振动的主要因素之一。根据给定的桥面不平度功率谱密度变换得到桥面不平度是一个有效、快速的途径。分别采用三角级数法和Fourier逆变换法得到各级路面的不平度及其对应的功率谱密度函数。通过比较可知:Fourier逆变换法精度较目前被广泛应用的三角级数法高。推导了四自由度车辆和桥梁的振动平衡方程,并编制了车桥耦合振动分析程序,结合Fourier逆变换法得到的桥面不平度,分析了某简支梁在考虑桥面不平度下的动力响应。研究结果表明,桥面不平度对桥梁和车辆的动力响应影响很大,车速决定着车辆对桥梁作用力和车辆受到的桥梁对其反作用力的频率,从而影响到桥梁振动。     

波形钢腹板连续组合箱梁桥抗弯性能分析

波形钢板具有褶皱效应,不承担轴向力和弯矩作用,其有效弹性模量低于材料弹性模量。文中推导了波形钢板的有效弹性模量计算公式,提出波形钢腹板组合梁的抗弯计算方法,且依托某一座波形钢腹板连续组合箱梁桥,建立有限元模型,进行了应力、抗裂性、承载力等抗弯性能分析。     

斜拉渡桥混合连续支承梁内力分析

本文适用于单塔、双塔及多塔斜拉桥主梁的内力分析，其结构可以对称或非对称，作用于主梁上的荷载可以是均布恒荷载、集中恒荷载或活荷载，局部均布恒荷载或活荷载，主梁视为具有混合支座（刚性支座和弹性支座）的连续梁，是超静定结构，用力法建立变形相容方程式便可得到解答。     

干接缝节段拼装桥墩连续梁桥地震反应分析

根据已有的干接缝连接节段拼装桥墩的研究成果,采用集中塑性铰方法对一座节段拼装连续梁桥的抗震性能进行了分析,比较了节段拼装连续梁桥与整体现浇钢筋混凝土连续梁桥地震响应的异同。研究结果表明：节段拼装桥墩桥梁的位移响应大于具有相同骨架曲线的整体现浇普通钢筋混凝土桥墩桥梁的位移响应。集中塑性铰方法可以推广应用到节段拼装桥墩桥梁中进行抗震性能分析。     

悬臂现浇连续梁桥三角形挂篮施工技术

从工程实践出发,通过对石武客运专线跨许平南连续梁桥悬臂施工的经验总结,主要论述了三角形挂篮的设计、加工、安装、预压、移动,以及悬臂施工工艺、施工流程等关键技术,对同类型工程具有较大的参考价值.     

连续箱梁桥不同厚度铺装层的力学响应分析

应用ABAQUS有限元分析软件整体建模研究了不同厚度铺装层的力学响应变化规律。结果表明:水平荷载对层底剪应力水平影响较大,较厚的铺装层能在一定程度上降低层底剪应力水平。车辆超载、铺装层模量的变化、温度荷载对各不同厚度铺装层力学响应的影响效果接近。较薄的铺装层应提高粘结层的抗剪性能,较厚的铺装层应提高铺装层材料的抗拉强度。桥梁内部最大主应力与最大Mises应力均随着铺装层厚度的增加而呈线性增长,薄层铺装能够在一定程度上改善桥梁受力状况。在实际决策过程中,需要综合考虑力学响应指标与材料实际性能,以达到经济性与功能性双重目的。     

动载作用下的大跨度双层斜拉桥组合梁桥面响应分析

采用全三维精细建模方法,建立了轻轨车辆及大跨度双层斜拉桥的耦合振动分析有限元模型,模型考虑了几何和材料的非线性,单元与节点数超过百万。采用接触均衡的并行计算方法在上海超级计算机曙光4000A上进行求解,解决了模型较大带来的计算困难。通过对车辆单向运行及双向汇车运行两种工况的仿真,分析了斜拉桥组合梁桥面关键部位桁架节点受力状态,得出了主、边跨中桥面节段的动力响应特性。