車(chē)-橋耦合系統(tǒng)的近似分析方法研究.pdf

1、高鐵時(shí)代的來(lái)臨，使得車(chē)橋動(dòng)力耦合分析愈加重要。目前對(duì)于車(chē)體通過(guò)橋梁的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題，通常是將車(chē)輛和橋梁結(jié)構(gòu)耦合為一個(gè)系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)行分析，但龐大的矩陣運(yùn)算會(huì)大幅降低計(jì)算效率。
　　 隨著車(chē)輛設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的進(jìn)步以及鋁合金等輕型材料的應(yīng)用，使得車(chē)體質(zhì)量不斷降低。在此背景下，本文基于車(chē)輛質(zhì)量遠(yuǎn)小于橋梁質(zhì)量，提出一種近似方法用以計(jì)算車(chē)-橋耦合系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng)。首先，將車(chē)-橋耦合方程分解為兩個(gè)部分，忽略移動(dòng)車(chē)輛作用在橋梁上的慣性力荷載，只剩下

2、移動(dòng)荷載。其次，計(jì)算出橋梁在移動(dòng)力作用下的動(dòng)力響應(yīng)，并把此響應(yīng)作為車(chē)體動(dòng)力響應(yīng)的激勵(lì)源，反饋給車(chē)體，從而計(jì)算出車(chē)體的響應(yīng)，本文將此近似方法稱為擬“車(chē)-橋耦合系統(tǒng)”的動(dòng)態(tài)近似分析法。
　　 接著本文從數(shù)值計(jì)算的角度，采用Matlab編程并與傳統(tǒng)車(chē)橋耦合系統(tǒng)的精確數(shù)值解進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了輕車(chē)過(guò)重橋情況下本文方法的可行性。此外，本文提出了耦合度的概念和物理定義，并從車(chē)橋耦合度的角度探討了車(chē)-橋質(zhì)量比、不平整度、橋梁阻尼等因素對(duì)于本文方法