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考虑车桥耦合作用的桥梁非线性振动
| 论文题名： | 考虑车桥耦合作用的桥梁非线性振动 |
| 关键词： | 车桥耦合振动;几何非线性;横向裂纹;非线性动力响应;桥梁振动 |
| 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可能使结构构件产生疲劳，降低其强度和稳定性；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，加上目前不少桥梁结构带裂纹运营，因此分析影响车桥耦合振动的因素越来越受到工程界的重视。 在车桥耦合振动领域的研究中，对桥梁结构的非线性影响因素考虑不多，对于裂纹梁的车振响应分析也较少，本文在总结和吸取前人研究成果的基础上，综合考虑梁的几何非线性和梁上表面裂纹的影响因素，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。 本文首先采用欧拉—贝努利梁假设，考虑梁的几何非线性影响，将车辆荷载理想化为单轴移动振动模型，基于哈密尔顿能量原理，建立了简支梁桥在车桥耦合作用下的非线性振动微分方程，利用车辆与桥面接触处的位移协调条件，将桥梁振动方程与车辆振动方程联立，得到车桥耦合系统的运动方程；然后应用伽辽金法和Runge-Kutta法对车桥耦合系统的振动方程进行求解；接着分析非线性因素对桥梁振动的影响程度，研究车辆速度、车辆刚度、车辆阻尼、桥梁刚度、桥梁跨长等参数对车桥耦合系统非线性振动响应的影响规律；最后将线弹簧模型引入到带有横向表面裂纹的简支梁车桥耦合非线性振动问题中，分析横向裂纹对梁跨中振动位移响应的影响程度，讨论不同裂纹位置、裂纹深度对简支梁桥非线性振动响应的影响规律。 |
| 作者： | 朱素红 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 肖勇刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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