基于Matlab的下承式鋼管混凝土系桿拱橋的沖擊系數(shù)研究.pdf

1、鋼管混凝土以其優(yōu)良特性在大跨度結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了大量的理論探索和試驗(yàn)研究。鋼管混凝土在橋梁上的應(yīng)用，解決了拱橋在高強(qiáng)度材料和施工技術(shù)方面的兩大難題，使得拱橋結(jié)構(gòu)更加輕巧，給拱橋的發(fā)展注入了新的活力。但是，由于現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鋼管混凝土的沖擊性能未能給出專門的規(guī)定，這樣在橋梁的設(shè)計(jì)過(guò)程中仍采用公路橋規(guī)、按基頻給定的沖擊系數(shù)，這是否合適，需進(jìn)一步研究確定。本文針對(duì)這些問(wèn)題展開(kāi)了鋼管混凝土系桿拱橋的車橋耦合振動(dòng)響應(yīng)及

2、沖擊系數(shù)方面的研究。
　　本文首先推導(dǎo)了目前研究公路橋梁車橋耦合振動(dòng)響應(yīng)的幾種常用車輛模型；將橋面不平度視為符合一定路面功率譜密度函數(shù)的靜態(tài)隨機(jī)過(guò)程，利用三角級(jí)數(shù)疊加法和快速傅立葉逆變換法模擬了A、B、C級(jí)路面不平順。
　　以泰興濱江大橋?yàn)槔?，根?jù)下承式鋼管混凝土系桿拱橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用大型通用有限元軟件ANSYS對(duì)該橋進(jìn)行有限元離散。采用梁?jiǎn)卧猙eam4模擬鋼管混凝土拱肋（內(nèi)部混凝土及外部鋼管）、系桿及橫梁等構(gòu)件，用桿單元

3、link8模擬吊桿，用殼單元shell63模擬橋面鋪裝層，用實(shí)體單元solid45模擬橋面系的預(yù)制空心板部分，建立了系桿拱橋的空間計(jì)算的有限元模型，進(jìn)行模態(tài)分析，得到各階自振頻率及振型。建立四分之一車輛模型作用下的拱橋車橋耦合振動(dòng)模型，并利用MATLAB語(yǔ)言編制程序，分析了移動(dòng)車輛荷載作用下下承式鋼管混凝土系桿拱橋的響應(yīng)，系統(tǒng)地得到了該橋在不同車速，不同車道，不同阻尼，不同路況的振動(dòng)響應(yīng)等力學(xué)性能。
　　根據(jù)數(shù)值模擬計(jì)算的鋼管混凝