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城市曲线连续刚构桥车桥耦合振动分析
| 论文题名： | 城市曲线连续刚构桥车桥耦合振动分析 |
| 关键词： | 车桥耦合振动;曲线连续刚构桥;整车模型;路面激励效应;响应分析 |
| 摘要： | 对于车辆和桥梁的耦合振动响应的研究，主要是得出车辆通过桥梁时两者的振动响应行为。在以往的研究中，该问题主要集中在列车与铁路桥梁的耦合响应上。而对公路桥梁的研究相对较晚，且集中在简单的桥梁上。随着有限元方法及结构分析软件的应用，出现了基于有限元分析软件的数值计算方法，实现了多种复杂桥梁在较为复杂条件下的车桥耦合振动分析。 本文在研究车桥耦合振动时，通过车辆和桥梁的位移协调条件，将车辆和桥梁作为两个分离体系。首先建立了7自由度线性悬架系统整车模型，采用D'Alembert原理推导其振动方程，并运用精细积分法自行编制基于Matlab语言环境的车辆振动响应分析程序求解车辆振动方程;利用车辆与桥梁的协调条件，借助大型通用结构分析软件ANSYS建立桥梁模型进行求解。最终实现车辆与桥梁的耦合振动分析。 对于车辆运行时的路面激励效应，本文根据GB/T7031-2005规定的路面不平整度功率谱，运用Fourier逆变换模拟桥面不平整度。对于路面不平整度的四轮输入，将前、后轮轴的不平整度视为具有一定的时延性，左、右轮轴的不平整度具有一定的相干性，并结合随机振动理论方法求出频率响应函数，进而得出各轮轴的不平整度序列。 本文以城市曲线连续刚构桥与7自由度整车辆模型为研究对象，分析了离心力、不同的横向位置、不同曲线半径、不同桥面平整度和不同桥墩刚度下的车桥耦合振动响应规律;对梁格法和杆系结构建立的曲线刚构桥梁模型的车桥耦合响应进行了分析比较;最后，通过本文的方法实现了车辆在加速度下的曲线连续刚构桥车桥耦合振动响应分析。 本文的研究方法可以运用到各种复杂的桥梁结构中，具有一定的通用性。对相关领域的研究有一定的借鉴作用。 |
| 作者： | 田清勇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 施颖 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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