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原文传递车桥耦合作用的数值模拟研究

论文题名：	车桥耦合作用的数值模拟研究
关键词：	车桥耦合;数值模拟;桥梁振动
摘要：	桥梁结构动力响应是桥梁工程动力学研究中的一项重要课题，在车辆荷载作用下，桥梁结构将产生比相同静载作用下更大的变形和应力。随着现代公路交通建设飞速发展，桥梁的跨度纪录不断被打破，结构形式不断创新。因此对桥梁在车辆荷载作用下的动态响应问题的分析提出了更高的要求。当车辆以一定速度通过桥梁时，使桥产生振动、冲击等动力效应。而桥梁的振动又反过来影响车辆的振动。这种相互作用、相互影响构成车辆与桥梁之间复杂振动的耦合问题。采用数值模拟方法分析车桥耦合问题是一个具有实用意义的方法，本文对这一方法进行了初步探讨，主要工作如下； (1)基于描述路面平整度的功率谱密度(PSD)，探讨了模拟路面平整度的方法，并模拟了A、B、C、D、E五种路面等级的平整度； (2)根据简化车一桥模型，由车一桥振动运动方程推导了车一桥振动增量运动方程； (3)采用有限元软件ANSYS，结合车桥振动增量运动方程，模拟了研究车辆在典型路面不平顺状态和“跳车”状况下，桥梁的动力的响应； (4)为了更加真实的描述车桥耦合作用，采用ANSYS/LS-DYNA显式分析对车桥耦合模拟，对车和桥分别建立实体模型，考虑两者在运动过程中的接触碰撞来模拟车桥的相互作用，给出了初步分析结果。探讨了单元划分、车桥间材料差异对桥梁振动响应的影响。提出了将路面的平整度的影响等效为车体粗糙度的影响的方法。对于车桥耦合的分析，由于影响因素的复杂性，本文只是初步探讨了车桥耦合问题的基本理论，并采用了.ANSYS/LS-DYNA对车桥耦合进行尝试性模拟分析，目的是为进一步更深入的研究做以铺垫。
作者：	陈世俊
专业：	道路与铁道工程
导师：	孙宗光
授予学位：	硕士
授予学位单位：	大连海事大学
学位年度：	2008
正文语种：	中文