公路橋梁在行車荷載作用下的振動研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟建設的迅猛發(fā)展，公路交通運輸在國民經(jīng)濟生活中的地位顯得越來越重要。由于現(xiàn)代橋梁結(jié)構(gòu)向著高墩大跨、薄輕細長的方向發(fā)展，所以對于由車輛荷載引起的公路橋梁振動響應問題的研究，就變得尤為突出，已經(jīng)成為當前重要的課題。在這方面雖然已經(jīng)進行了大量的理論研究和試驗分析，但還是存在一些問題。本文在對以往前人得出的理論研究成果進行總結(jié)的基礎上，對公路橋梁的振動響應問題進行了更深入的研究。主要工作和創(chuàng)新點如下： 1.綜述了解決橋梁車致振動問

2、題的早期計算方法(由于在其理論范圍內(nèi)，計算方法簡便，并具有一定的精確度，目前仍在使用)和現(xiàn)代有限元理論方法。指出目前所使用的方法在數(shù)學模型的建立和計算效率方面的不足。對文中所要用到的大型有限單元計算軟件ANSYS進行了簡要介紹。重點講述了它的瞬態(tài)動力學分析模塊，以及在求解離散化結(jié)構(gòu)振動微分方程時所采用的Newmak法。 2.在考慮橋面平整度和車輛行駛速度兩種因素的共同作用下，將橋梁一車輛系統(tǒng)簡化為梁-移動荷載模型，應用達朗貝爾原

3、理，推導出耦合振動的方程，對橋梁的車致振動位移響應的問題進行了討論分析，并指出這種方法的局限性。 3.應用逐步積分法理論，基于大型有限元計算軟件ANSYS，提出了一種解決車橋耦合振動問題的新的計算方法。采用不同的單元類型、荷載步長和計算模型進行計算，并與目前所采用的計算方法進行對比。結(jié)果表明這種新耦合法精度可靠，在求解大型橋梁的車橋耦合振動問題時，計算速度更快。 4.采用本文提出的車橋耦合計算方法，研究了一實際的連續(xù)剛構(gòu)