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基于MATLAB的车桥耦合振动仿真分析
| 论文题名： | 基于MATLAB的车桥耦合振动仿真分析 |
| 关键词： | 系统仿真;车桥耦合振动;移动荷载;动态响应 |
| 摘要： | 车辆通过桥梁时，引起桥梁的振动。这时，桥梁结构不仅承受静力的作用，还要承受移动荷载以及桥梁和车辆的振动惯性力的作用。车辆动力作用引起桥梁上部结构的振动，桥梁振动过大可能会对桥上车辆的运行安全和稳定性产生影响： 当车辆的动力变化频率与桥跨结构自振频率相等或接近时，引起的共振可能会使车桥动力响应加剧，这些都是车桥耦合振动问题。随着近年我国经济的飞速发展，车辆运行速度大大提高，桥梁结构趋于大跨化、轻型化，车桥耦合振动问题日益突出，因此分析车桥耦合振动问题对实际工程具有现实指导意义。 如今.系统仿真、科学计算已是独立于理论研究、实验研究的一种基本的科学活动，一般不再仅仅把它看作理论研究、实验研究的辅助手段。现在人们可以采用理论研究，实验研究与系统仿真、科学计算三类基本科学活动来进行科学技术研究。 在过去的100多年里，桥梁在移动荷载作用下的车桥耦合振动问题进行了大量的研究。但是由于同时考虑移动荷载和桥梁两者质量后，系统振动微分方程为变系数的耦合方程组，给问题的求解带来了很大困难。已有的研究都是在采用不同简化模型前提下，用数值计算的方法进行求解。而且由于桥梁系统的复杂性，系统仿真模型的建立比较困难，以往极少有人对车桥耦台振动作用下的桥梁进行系统仿真。 本文在车桥耦合振动力学模型的基础上借助MATLAB/Simulik强大的系统仿真功能，建立了车桥耦合振动作用下简支梁动态响应的仿真模型，实现了车桥耦合振动作用下桥梁动态响应的系统仿真。仿真分析结果与数值求解所得结果比较表明‘在保证计算精度同时，系统仿真方法更具有快速、简单和灵活的显著特点。借此，针对简支梁桥在车辆荷载耦合作用下的振动响应问题而展开，对车桥系统的动力响应进行更实际的研究，认识车桥动力相互作用的原理和车桥系统动力响应的规律，为桥梁的工程设计提供理论依据。 |
| 作者： | 李兆仁 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 张平生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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