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大跨度斜拉桥的车-风-桥耦合振动分析
| 论文题名： | 大跨度斜拉桥的车-风-桥耦合振动分析 |
| 关键词： | 大跨度斜拉桥;车桥耦合;振动响应;风荷载作用;有限元模型 |
| 摘要： | 最近几年中国的高速铁路得到了飞速的发展，桥梁是高速铁路网的重要组成部分，是承受各种动荷载的结构物。动荷载能引起桥梁振动，从而影响列车运行的平稳性和安全性，风振和车辆行驶引起的桥梁振动是两种非常重要的来源，而且两种振动往往叠加在一起。随着越来越多细长柔性桥梁的应用，使得对车-风-桥耦合振动的研究变的更加重要。 本文使用Ansys建立了某大跨度斜拉桥有限元模型，并对该斜拉桥进行动力特征分析，得到了该桥固有频率和振型；利用谐波合成法编制Matlab程序，合成了某斜拉桥的三维空间脉动风场，得到了该桥主梁和桥塔各离散点的脉动风速时程；利用各离散点的风速时程转化为有限元模型中各节点抖振力时程，并对该桥进行了抖振时域分析，得到了该桥在风荷载作用下的动力响应规律。 利用Ansys隐式解法，求解了移动常力简支梁车桥耦合模型和移动弹簧-质量系统简支梁车桥耦合模型，并进行了结果分析对比，发现弹簧-质量系统模型能够更好的描述车桥耦合动力相互作用，更加接近实际情况。 在上述基础上，利用四轴列车模型做为车辆模型，建立了斜拉桥车桥耦合模型；并分别以车速为变量、风速为常量和风速为变量、车速为常量，计算得到了在车辆荷载和风荷载共同作用下，桥梁和车辆的各动力响应指标随车速和风速的变化规律。计算结果表明，桥梁的横向动力响应结果对风荷载变化敏感，所以该桥横向响应主要受风荷载影响；桥梁的竖向动力响应对风荷载变化不敏感，竖向动力响应结果主要受车辆重力荷载影响。 |
| 作者： | 高能祥 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 樊建平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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