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车-桥耦合振动作用下连续梁桥动力特性分析
| 论文题名： | 车-桥耦合振动作用下连续梁桥动力特性分析 |
| 关键词： | 连续梁桥;动力性能;耦合振动;有限元模型 |
| 摘要： | 公路桥梁在正常使用寿命下，主要受到车辆动荷载的作用，也就是车-桥耦合振动引起的桥梁振动情况。车辆在桥梁上行驶的过程中，一方面，桥梁不仅承受车辆的静力作用，还要经受车辆在行驶过程当中产生的动荷载、桥梁自身振动等因素的产生的惯性力影响。由于交通密度的增加，这种车-桥之间的间断反复冲击作用必然会引起桥梁结构产生疲劳，减少桥梁使用的安全性和耐久性，并且振动产生的交替时变荷载不断的冲击着桥梁结构，加速发生疲劳破坏;甚至产生的共振现象使结构产生较大的变形，导致结构发生疲劳破损加剧，直至损坏。因此车-桥耦合振动问题是评价桥梁动力性能是否安全的重要指标。鉴于以上问题，本文在前人研究成果的基础上，针对大跨度连续梁，探讨了车-桥耦合动力学特性，通过研究几种车辆模型及桥梁模型，在接触点位移协调条件下，建立车-桥系统耦合振动运动方程。以MIDAS/CIVIL软件为工具，建立分析模型，分析不同工况条件下的桥梁的动力性能，研究了不同因素对桥梁评价主要指标的影响程度，揭示了桥梁跨中竖向位移、跨中弯矩冲击系数、跨中竖向加速度、墩项顺桥向位移等指标的变化规律。并对建模桥梁进行现场动荷载试验，对用桥梁动挠度测试仪来测量不同工况下桥梁的跨中竖向位移及冲击系数，并和计算值进行对比，主要工作与成果如下: (1)介绍了本文的研究背景和意义，以及一些经典的车-桥耦合振动理论，构建了车-桥耦合振动系统的运动方程，该模型可以更好的表达车辆动荷载下桥梁结构的变形过程。 (2)在MIADS CIVIL中建立了具有自身振动特性的桥梁结构有限元模型，并通过采用二分之一车辆模型来模拟车辆动荷载。 (3)通过有限元模型分析了桥梁处于不同车辆行驶速度、车体重量、车辆行驶数量及桥面不平度时，各个主控指标计算值，分析其变化规律，并分析各个主要因素之间影响大小关系。 (4)通过对实桥动载实验，得到了该桥的跨中竖向位移及冲击系数等指标，进一步验证了模型计算的准确性及该桥的实际承载能力是否满足规范要求。 |
| 作者： | 刘柏 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张彬 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 辽宁工程技术大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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