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高墩大跨连续体系梁桥车桥耦合振动试验与理论研究
| 论文题名： | 高墩大跨连续体系梁桥车桥耦合振动试验与理论研究 |
| 关键词： | 连续体系梁桥;高墩大跨;车桥耦合;相似理论;振动试验 |
| 摘要： | 随着桥梁设计理论、计算工具和桥梁施工方法的进步，适应经济社会发展的要求，高墩大跨连续体系梁桥越来越多的应用到现代桥梁建设中。该类桥梁具有跨径大、墩柱高的特点，使得结构体系变的轻柔，同时随着车辆速度不断提高、载重量不断增大及交通量的快速增长，其动力作用及车桥耦合振动响应愈加突出，因此开展高墩大跨桥梁车桥耦合振动特性研究非常必要，具有十分重要的理论意义和工程实用价值。 本文作为2008年西部交通建设科技项目“高墩大跨桥梁车桥耦合振动及其影响分析研究-子项目:高墩大跨桥梁车桥耦合振动特性研究”[1]重要组成部分。依托封候沟大桥工程，根据相似理论，推导出相似准则，设计了五跨刚构-连续组合梁相似模型桥，并通过体系转换设计使其也可组装成连续梁、连续刚构桥。对原桥和三种结构体系的五跨模型桥进行了固有振动特性分析，以验证相似模型桥设计的正确性;同时又比较了三种结构体系梁桥固有振动特性。 将车桥耦合系统建成两个分离的桥梁及车辆模型，分别利有限元分析软件Ansys和数值计算工具Matlab进行求解，利用两个模型系统之间在随时间变化的接触点满足接触力和位移的协调条件，实现交互迭代计算。并利用该方法分析了封候沟大桥在不同的桥面状况，不同车速下，桥梁在四自由度的线性悬架车辆作用下的车桥耦合振动响应规律。 由于试验条件等限制，最后根据五跨模型桥设计及其固有振动特性分析结果，设计了三跨试验模型桥。该模型通过体系转换设计可以完成连续梁桥和连续刚构桥的振动试验。以三跨试验模型桥和简化为单自由度的质量—弹簧系统车辆模型为研究对象，通过改变其质量或弹簧刚度，研究分析了在车辆模型基频小于、大于和接近模型桥基频的情况下，车辆模型位于模型桥不同位置时，车桥耦合系统振动特性的变化规律。 |
| 作者： | 史杰 |
| 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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