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公路车-桥耦合振动的理论和应用研究进展 被引量：57
1
作者 邓露 何维 +1 位作者 俞扬 王维 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期38-54,共17页
为了推动公路车-桥耦合振动理论的发展和仿真技术的广泛应用,从公路车-桥耦合振动理论研究和应用研究2个方面系统性梳理了公路车-桥耦合振动相关领域的学术研究现况、既有研究成果、发展前景、存在的问题和对策。理论研究方面,系统总结... 为了推动公路车-桥耦合振动理论的发展和仿真技术的广泛应用,从公路车-桥耦合振动理论研究和应用研究2个方面系统性梳理了公路车-桥耦合振动相关领域的学术研究现况、既有研究成果、发展前景、存在的问题和对策。理论研究方面,系统总结了车-桥耦合振动研究中车-桥、桥梁、路面不平整度等参数的数学模型和车-桥耦合时变系统动力学方程的数值解法。基于调研和分析发现,经过国内外学者长期的努力,车-桥系统数值模型已经可以越来越真实地模拟实际车辆、桥梁以及路面不平整度等其他条件因素。在未来的研究中应持续改进有限元建模技术和优化数值算法,以进一步提高车-桥耦合振动仿真分析的精度和效率,扩展其应用范围。应用研究方面,以桥梁动力冲击系数、桥梁疲劳分析、桥梁结构损伤识别、桥梁振动控制、桥上行车舒适性以及桥上车辆荷载动态识别等6个问题为例,综述了车-桥耦合振动仿真技术在桥梁安全相关研究领域的应用现状,并对目前研究仍存在的局限和后续的研究方向进行了初步探讨。研究表明,车-桥耦合振动仿真技术已成为众多相关研究领域内的重要研究方法,在部分研究领域已展现了良好的应用前景。后续研究中,一方面应针对具体问题的特点改进车-桥耦合振动模型的适用性和计算精度,另一方面应针对具体研究问题进一步完善相关理论,并从工程实用性角度提出新的或改进的技术和方法。 展开更多
关键词 桥梁工程 公路桥梁 综述 车-桥耦合 冲击系数 振动控制 疲劳寿命 损伤识别 行车舒适性 桥梁动态称重 移动荷载识别
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多个移动车辆作用下简支梁的动力响应分析 被引量：32
2
作者 盛国刚 李传习 赵冰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期154-158,99,共6页
将简支梁桥简化为欧拉-伯努利梁模型,考虑四自由度车辆移动系统与结构表面接触处不平顺产生的随机激励,建立了多个移动车辆振动系统与梁的耦合动力效应模型。在数值算例中,计算了不同模态截断阶数情况下由动力效应产生的挠曲线;讨论了... 将简支梁桥简化为欧拉-伯努利梁模型,考虑四自由度车辆移动系统与结构表面接触处不平顺产生的随机激励,建立了多个移动车辆振动系统与梁的耦合动力效应模型。在数值算例中,计算了不同模态截断阶数情况下由动力效应产生的挠曲线;讨论了移动速度变化时,在梁上作用不同荷载组合情况下冲击系数的变化规律;并讨论了跨径变化时冲击系数的变化规律;最后比较了在不同等级平整度情况下梁的动弯矩、动剪力的结果。 展开更多
关键词 桥梁 移动荷载 车辆 车-桥耦合 平整度
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桥梁表面不平顺对车-桥耦合振动系统动力效应的影响 被引量：13
3
作者 盛国刚 李传习 赵冰 《应用力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期124-127,共4页
利用模态分析法以及时变力学系统的求解方法,考虑桥面不平顺产生的随机激励,以简支梁桥为对象,计算了四自由度模型车辆-桥梁耦合系统的动力效应,讨论了不同等级桥面平整度情况下桥梁冲击系数、车辆垂直加速度、车轮对桥的作用力的变化... 利用模态分析法以及时变力学系统的求解方法,考虑桥面不平顺产生的随机激励,以简支梁桥为对象,计算了四自由度模型车辆-桥梁耦合系统的动力效应,讨论了不同等级桥面平整度情况下桥梁冲击系数、车辆垂直加速度、车轮对桥的作用力的变化规律。结果表明,随着不平整度系数逐渐增大,冲击系数逐渐增大;平整度较差等级的桥面,车辆垂直加速度较大,车轮对桥的作用力也较大。 展开更多
关键词 桥梁 移动荷载 车辆 车-桥耦合 平整度
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刹车状况下桥上随机车流动态演化及车-桥耦合振动分析 被引量：12
4
作者 刘焕举 韩万水 +2 位作者 刘宁 高颖 韩晓斌 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期76-88,共13页
为实现刹车时桥上多状态车流并行动态演化的高真实度模拟和时变汽车荷载与桥梁运动状态的时时耦合,首先从宏观和微观上丰富随机车流模拟方法,宏观上沿用交通荷载调查数据中的车辆顺序、车辆基本特性等不变量,以车辆间距为服从正态分布... 为实现刹车时桥上多状态车流并行动态演化的高真实度模拟和时变汽车荷载与桥梁运动状态的时时耦合,首先从宏观和微观上丰富随机车流模拟方法,宏观上沿用交通荷载调查数据中的车辆顺序、车辆基本特性等不变量,以车辆间距为服从正态分布的限幅随机变量,形成深度融合交通荷载调查数据和交通流理论的随机车流高真实度仿真方法;微观上对车辆间距随机变量确定的关键状态-阻塞状态,引入加权速度,实现阻塞密度时车流的走走停停动态描述,采用考虑驾驶人状态的概率分布方法确定车辆时距;实现多密度随机车流的高真实度仿真。其次细化刹车过程模拟,建立车流差异化刹车模型:采用顺次对比方法,筛选桥长范围最不利刹车车流;引入停车视距,考虑驾驶人反应,区分头车和跟驰车辆,精细模拟车辆刹车动态过程和刹车车流演化过程,差异化确定各车辆刹车参数;实现桥上多状态车流并行动态演化模拟。第三建立刹车力学模型,并融入至已有正常车流的车-桥耦合系统,构建可考虑刹车状态的分析系统。最后确定桥梁典型响应和分析指标,以一座大跨斜拉桥为例,对多刹车工况下的桥梁响应进行分析。结果表明:桥上刹车状况一般会产生超过正常行驶状况下的桥梁响应,最不利单车道刹车状况下的塔根弯矩甚至达到跑车工况的2.7倍,简单采用规范冲击系数方法很难实现刹车响应的包络;刹车过程中的桥梁响应最值不仅与采取刹车的车辆数目和桥上车辆保有量有关,还受刹车作用与桥梁原响应趋势的顺逆程度控制;桥梁及桥上刹停车辆的总质量和桥上正常行驶的车辆决定桥梁响应时程曲线趋势振幅;典型桥梁响应的总体趋势,与车流密度和刹车车道数相关性较小,不同时段车流会对梁端顺桥向位移和塔根弯矩产生影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 随机车流动态演化 数值模拟 刹车 车-桥耦合
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基于车-桥耦合的钢波纹板动力分析方法对比研究 被引量：11
5
作者 李百建 符锌砂 朱良生 《公路工程》 北大核心 2019年第6期1-8,32,共9页
钢波纹板结构在车辆运行下的动力分析主要依赖于实验,为了弥补实验的不足,基于3种车-桥耦合模型,以一座跨径为6.32 m的大波形钢波纹板桥梁为数值算例,对钢波纹板结构的动力分析方法做对比研究,并分析不同车速下的结构动力性能,结果表明... 钢波纹板结构在车辆运行下的动力分析主要依赖于实验,为了弥补实验的不足,基于3种车-桥耦合模型,以一座跨径为6.32 m的大波形钢波纹板桥梁为数值算例,对钢波纹板结构的动力分析方法做对比研究,并分析不同车速下的结构动力性能,结果表明:采用移动荷载模型分析本文数值算例较为合理;奇数测点的最大动应变分析值高于实测值,而偶数测点的最大动应变低于实测值,说明将钢波纹板等效为材料异性的矩形板会低估桥梁横向应变;实测阻尼均值为0.31,分析阻尼均值为0.197,误差约35%;10 km/h时应变增大系数为1.18,20 km/h时应变增大系数为1.41,30 km/h时应变增大系数为1.60;钢波纹板结构的动力性能与车速有关,位移、应变和动力增大系数在某一特定车速下达到最大值。 展开更多
关键词 道路工程 钢波纹板结构 车-桥耦合 刚度等效 动力分析
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铁路大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动研究 被引量：10
6
作者 陈敦 王根会 +1 位作者 穆彦虎 彭惠 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期820-828,852,共10页
桥梁作为线路工程中不可或缺的重要枢纽,对列车通过桥梁时,桥梁和车辆之间相互作用的问题迫切需要做出解答,特别是针对铁路钢桁梁,并考虑大跨度简支特性的车-桥耦合振动问题研究更具有一定的理论与实际意义。以黄韩侯铁路新黄河特大桥15... 桥梁作为线路工程中不可或缺的重要枢纽,对列车通过桥梁时,桥梁和车辆之间相互作用的问题迫切需要做出解答,特别是针对铁路钢桁梁,并考虑大跨度简支特性的车-桥耦合振动问题研究更具有一定的理论与实际意义。以黄韩侯铁路新黄河特大桥156 m简支钢桁梁桥作为工程背景,建立车辆动力模型、桥梁有限元模型并考虑轮轨关系,以蛇形运动和轨道不平顺作为系统的自激激励源,利用大型有限元软件ANSYS以及UM(Universal Mechanism)动力学分析软件联合进行仿真分析,实现单个机车、编组客车和编组货车以设计时速通过桥梁时对大跨度简支钢桁梁桥车-桥耦合振动的研究。经过计算分析得出:大跨度钢桁梁桥的横向刚度相对较小;不同编组情况以设计时速通过桥梁时,车辆和桥梁的各项动力响应参数均在规范允许的范围之内;编组货车通过桥梁时,桥梁跨中横向、竖向加速度较之其他编组情况要大。 展开更多
关键词 大跨度钢桁梁桥 车-桥耦合 振动分析 数值模拟
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三维随机激励作用下斜拉索参数振动的有限元分析 被引量：10
7
作者 李永乐 孙超 +1 位作者 向活跃 王磊 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期19-24,共6页
为了解风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的位移响应,以某双塔斜拉桥为例,建立斜拉索的有限元模型,采用时域抖振分析和车-桥耦合振动分析方法,得到风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的索端位移激励,对斜拉索参数振动进行分析,分别讨论了不同方... 为了解风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的位移响应,以某双塔斜拉桥为例,建立斜拉索的有限元模型,采用时域抖振分析和车-桥耦合振动分析方法,得到风荷载和车辆荷载作用下斜拉索的索端位移激励,对斜拉索参数振动进行分析,分别讨论了不同方向索端位移激励下斜拉索的位移响应,并分析了风速及车速的影响。结果表明:风荷载引起的随机位移激励作用下,斜拉索的位移响应随风速的增加逐渐增大,但较正弦激励作用下的响应小;车辆荷载引起的随机位移激励对斜拉索中点的位移响应影响很小;顺桥向的随机位移激励对斜拉索的垂向位移响应影响较大,横桥向的随机位移激励对其影响较小。 展开更多
关键词 斜拉桥 斜拉索 随机激励 参数振动 时域抖振 车-桥耦合 有限元法
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高速铁路常用跨度桥梁挠跨比限值研究 被引量：10
8
作者 乔晋飞 《中国铁路》 2019年第2期89-93,共5页
在高速铁路桥梁设计实践中,实际设计的高速铁路桥梁在ZK静活载作用下的竖向挠度均远小于《高速铁路设计规范》表7.3.2中的限值。控制高速铁路桥梁设计的为基频、梁端转角和残余徐变变形等其他限值指标,《高速铁路设计规范》中的竖向挠... 在高速铁路桥梁设计实践中,实际设计的高速铁路桥梁在ZK静活载作用下的竖向挠度均远小于《高速铁路设计规范》表7.3.2中的限值。控制高速铁路桥梁设计的为基频、梁端转角和残余徐变变形等其他限值指标,《高速铁路设计规范》中的竖向挠度限值只有象征意义,并不控制设计。通过梁端转角与挠跨比的相关关系入手,采用车-桥耦合动力仿真分析方法,对高速铁路常用跨度桥梁的挠跨比进行分析研究,并结合工程实践,提出挠跨比建议值,研究成果为铁路桥梁设计规范的修订提供参考。 展开更多
关键词 高速铁路 桥梁挠跨比 基频 梁端转角 车-桥耦合
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桁宽对大跨度铁路斜拉桥车-桥耦合振动性能的影响研究 被引量：9
9
作者 张强 李永乐 +1 位作者 邓江涛 向活跃 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期19-23,共5页
为考虑桁宽对大跨度铁路斜拉桥动力特性及车辆走行性的影响,以某主跨580m双塔斜拉桥为背景,分别建立了3种不同桁宽(15,24,30m)桥梁的有限元模型,对比其固有频率的差异,并通过车-桥耦合振动分析,比较了3种桁宽情况下桥梁、列车的动态响... 为考虑桁宽对大跨度铁路斜拉桥动力特性及车辆走行性的影响,以某主跨580m双塔斜拉桥为背景,分别建立了3种不同桁宽(15,24,30m)桥梁的有限元模型,对比其固有频率的差异,并通过车-桥耦合振动分析,比较了3种桁宽情况下桥梁、列车的动态响应。分析结果表明,桥梁横向振动和扭转振动的频率随桁宽的增加而明显增大,竖向振动频率随桁宽的增加而略有减小;主梁的横向位移随桁宽的增加而明显变小,桁宽15m出现了规律性的横向振动;3种桁宽情况下车辆响应变化不明显,桁宽15m时动车和拖车的响应(特别是轮轴横向力及减载率)总体上较其他2种桁宽的响应略大,车辆的响应对桁架的宽度变化不敏感。 展开更多
关键词 大跨度桥 铁路桥 斜拉桥 钢桁梁 桁宽 车-桥耦合 动力响应
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考虑车-桥耦合振动及桥面平整度退化影响的拱桥吊杆疲劳分析 被引量：9
10
作者 殷新锋 丰锦铭 +1 位作者 刘扬 蔡春声 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期17-25,共9页
现有拱桥吊杆疲劳分析中,较少考虑车-桥耦合振动及考虑桥面平整度退化的影响,致使分析成果具有一定的局限性.根据在役桥面平整度等级国际通用评价体系,模拟了运营阶段桥面平整度退化历程.结合已编制随机车流-桥梁耦合振动分析程序,建立... 现有拱桥吊杆疲劳分析中,较少考虑车-桥耦合振动及考虑桥面平整度退化的影响,致使分析成果具有一定的局限性.根据在役桥面平整度等级国际通用评价体系,模拟了运营阶段桥面平整度退化历程.结合已编制随机车流-桥梁耦合振动分析程序,建立了可考虑车-桥耦合振动及考虑桥面退化等因素的拱桥吊杆疲劳分析模型.以某拱桥为工程背景,对比研究了不同因素作用下拱桥典型吊杆的疲劳损伤及疲劳寿命.结果表明,车-桥耦合振动及桥面平整度退化因素对拱桥吊杆疲劳影响较大,在考虑车-桥耦合及桥面平整度退化共同影响下,计算得到的吊杆疲劳寿命值比不考虑两者影响所得值少15~30年.研究成果对桥梁结构正常使用状态评估有一定的工程应用价值. 展开更多
关键词 桥面平整度退化 车-桥耦合 吊杆 疲劳 随机车流
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实际交通流作用下的车-桥耦合振动研究 被引量：6
11
作者 马麟 韩万水 +2 位作者 吉伯海 史国刚 刘健新 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期80-87,共8页
采用数值方法研究某悬索桥的动力放大系数,完善了公路随机车流下的车-桥耦合振动分析系统,建立了多线程路面粗糙度的模拟技术。推导了多车轴车辆模型的运动方程,并将新的车辆动力学模型嵌入到随机车流下的车-桥耦合振动分析系统中,研究... 采用数值方法研究某悬索桥的动力放大系数,完善了公路随机车流下的车-桥耦合振动分析系统,建立了多线程路面粗糙度的模拟技术。推导了多车轴车辆模型的运动方程,并将新的车辆动力学模型嵌入到随机车流下的车-桥耦合振动分析系统中,研究了多线程相关路面粗糙度的模拟技术,并利用快速傅里叶变换提高谐波合成模拟的效率,最后分析了车流作用下大桥的冲击效应,探讨了车-桥耦合振动效应的影响。结果表明:车流作用下,悬索桥的冲击效应明显,耦合效应使振动响应产生了一定相位差,但耦合效应没有引起主梁振幅的大幅增加;悬索桥的动力放大系数宜参照英国BS 5400规范或加拿大OHBDC.1982规范的相关规定进行取值;车速对动力放大系数有显著影响。 展开更多
关键词 桥梁工程 悬索桥 数值仿真 车-桥耦合 车辆荷载谱 路面粗糙度
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厦深铁路榕江特大桥主桥车-桥耦合振动分析 被引量：7
12
作者 盛兴旺 郑纬奇 +1 位作者 何庭 沈青川 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期66-71,共6页
厦深铁路榕江特大桥主桥为(110+2×220+110)m下承式大跨度刚性桁梁柔性拱组合体系桥。为了解其在设计时速下车-桥系统的动力性能,基于ANSYS软件建立全桥有限元模型,分析其自振特性,采用SIMPACK和ANSYS联合数值仿真分析方法,计算CRH... 厦深铁路榕江特大桥主桥为(110+2×220+110)m下承式大跨度刚性桁梁柔性拱组合体系桥。为了解其在设计时速下车-桥系统的动力性能,基于ANSYS软件建立全桥有限元模型,分析其自振特性,采用SIMPACK和ANSYS联合数值仿真分析方法,计算CRH2动车组列车运行时桥梁和列车组的动力响应,并与现场实测值和规范限值进行对比,评价该桥在列车设计时速下车-桥系统的安全性和舒适性。结果表明:双线行车可有效减小桥梁跨中的横向振动,但对列车响应的影响很小;车速250km/h时桥梁各动力响应值均大于车速220km/h时的值,且均满足规范限值;在各工况下,列车组的车辆脱轨系数、轮重减载率、轮轴横向力和车体加速度均小于标准限值,舒适性指标均为优或良,列车运行安全性和舒适性满足规范要求。 展开更多
关键词 高速铁路桥梁 刚性桁梁柔性拱 组合体系 车-桥耦合 动力响应 有限元法
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基于车-桥耦合振动的铁路钢管混凝土系杆拱桥冲击系数研究 被引量：6
13
作者 蔺鹏臻 王亚朋 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第6期115-120,共6页
为合理评估铁路钢管混凝土(concrete-filled-steel-tubular,CFST)系杆拱桥在移动列车荷载下的冲击系数,以我国高速铁路客运专线某计算跨径为136 m的钢管混凝土系杆拱桥为例,基于车-桥耦合振动的分析方法,建立了考虑桥梁桩-土效应的列车... 为合理评估铁路钢管混凝土(concrete-filled-steel-tubular,CFST)系杆拱桥在移动列车荷载下的冲击系数,以我国高速铁路客运专线某计算跨径为136 m的钢管混凝土系杆拱桥为例,基于车-桥耦合振动的分析方法,建立了考虑桥梁桩-土效应的列车-桥梁动力相互作用模型,基于概率统计学假设检验方法,分析了2种车重、30组轨道不平顺、126种行车速度组合工况下系杆拱桥系梁、吊杆、拱肋的冲击系数。结果表明,系杆拱桥主要受力构件的冲击系数存在差异,其中拱肋的冲击系数最大,系梁的冲击系数次之,吊杆最小。冲击系数的概率分布服从极值I型,在95%的保证率下,算例系杆拱桥的系梁、吊杆和拱肋冲击系数分别约为1.05,1.04和1.08,均大于现有规范的取值。在进行大跨度高速铁路系杆拱桥设计时,应考虑对冲击系数进行必要的放大,以利于桥梁安全。 展开更多
关键词 系杆拱桥 冲击系数 钢管混凝土(CFST) 车-桥耦合 数值仿真
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大件运输车-桥耦合动力学分析 被引量：6
14
作者 周彭滔 单奇 叶运广 《中国测试》 CAS 北大核心 2017年第1期127-131,共5页
特殊大件运输车货质量可达千吨,在判断大件运输车辆能否安全通过桥梁时,以桥梁跨中挠度作为评判标准关键指标。该文以四川德阳市石亭江大桥为例,采用Auto CAD软件对大桥进行建模,而车辆的模型以尼古拉斯全液压平板车组为模版进行建模,... 特殊大件运输车货质量可达千吨,在判断大件运输车辆能否安全通过桥梁时,以桥梁跨中挠度作为评判标准关键指标。该文以四川德阳市石亭江大桥为例,采用Auto CAD软件对大桥进行建模,而车辆的模型以尼古拉斯全液压平板车组为模版进行建模,然后在ADAMS软件中对车辆与桥梁进行耦合动力学分析,研究不同轴数、轴距、轴线载荷的大件运输车辆通过桥梁时桥梁跨中挠度的变化情况。建立的模型和分析结果可以用于预估大件运输车辆通过桥梁时的跨中挠度,为大件运输车辆桥梁通过性提供定量分析方法。 展开更多
关键词 公路运输 车-桥耦合 动力学分析 大件运输 挠度
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既有线32m下承式钢板梁加固方案的车-桥动力仿真分析 被引量：3
15
作者 俞翰斌 高芒芒 杨宜谦 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期26-30,共5页
为配合沪宁线250 km.h-1提速改造工程,运用车桥耦合振动方法,从车辆和桥梁动力响应角度,对一挠跨比、跨中梁体横向振幅及横向加速度均超过《铁路桥检规》通常值的32 m下承式钢板梁进行加固方案比选。车—桥仿真计算结果表明:加强主梁可... 为配合沪宁线250 km.h-1提速改造工程,运用车桥耦合振动方法,从车辆和桥梁动力响应角度,对一挠跨比、跨中梁体横向振幅及横向加速度均超过《铁路桥检规》通常值的32 m下承式钢板梁进行加固方案比选。车—桥仿真计算结果表明:加强主梁可以明显提高桥梁的竖向刚度和横向刚度,降低车辆的轮重减载率和车体垂向加速度;增加横向连接系措施可以降低桥梁横向振动加速度;当车速超过220 km.h-1时,可降低车辆的脱轨系数;2种桥梁加固措施几乎不改变车体横向加速度;同时采取加强主梁和增加横向连接系的不同加固方案的效果相差不大。加固后的现场试验表明,该桥的竖向刚度提高明显,比加固前提高约50%,桥梁和车辆的动力响应也均满足相关规定,能够保证提速条件下列车运营的安全性、舒适性和平稳性。 展开更多
关键词 桥梁加固 下承钢板梁 车-桥耦合 仿真分析 提速改造
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地震、列车竖向荷载共同作用下大跨桥梁的动力响应分析 被引量：5
16
作者 郜新军 赵成刚 +1 位作者 郭院成 郭孝坤 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期543-548,共6页
以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。结果表明,地震波入射角... 以地震、列车荷载共同作用下的大跨桥梁为研究对象,基于有限元分析软件,建立了地震波斜入射下包括地基土体在内的车-桥耦合动力数值分析模型。通过改变地震波的入射角度及车速,对桥梁的动力响应进行了计算分析。结果表明,地震波入射角度对桥梁的动力响应有显著的影响,随着入射角度的增大,跨中竖向位移、速度都不断地增大;在地震作用下,列车速度对桥梁动力响应的影响相对较小,桥梁结构的动力响应并不总是随着列车运行速度的增加而增加,而是在某一速度达到最大;考虑土-结构动力相互作用(SSI)时,桥梁参考点处的竖向位移显著增大,而跨中弯矩有所减小。 展开更多
关键词 地震波斜入射 车-桥耦合 地基土体 动力分析 土-结构动力相互作用
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桥面不平顺对下承式系杆拱桥振动影响的试验和模拟研究 被引量：4
17
作者 张鹏飞 史吏 +2 位作者 陈俊维 朱荣芳 章伟 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期199-210,共12页
为了获得下承式系杆拱桥的汽车荷载冲击系数,在桥面间隔布置橡胶减速条带以形成周期性的不平顺输入,对下承式钢管混凝土系杆拱桥的动挠度进行现场实测。结合自编的车桥耦合(VBI)单元,建立车-桥耦合振动三维有限元分析模型,通过与实测结... 为了获得下承式系杆拱桥的汽车荷载冲击系数,在桥面间隔布置橡胶减速条带以形成周期性的不平顺输入,对下承式钢管混凝土系杆拱桥的动挠度进行现场实测。结合自编的车桥耦合(VBI)单元,建立车-桥耦合振动三维有限元分析模型,通过与实测结果对比验证VBI单元的正确性。在此基础上,引入另外3座标准拱桥以形成涵盖4种跨径的下承式系杆拱桥研究对象,输入规范规定的A~D级不平顺,研究车速、车重和桥梁基频对系梁冲击系数的影响。研究结果表明:汽车通过周期间隔布置的减速带时会形成稳态激振,当激振频率接近桥梁的前2阶基频时,引起的系梁动挠度响应最大;系梁的汽车荷载冲击系数随着桥梁基频的增加呈现出先增大后减小的趋势,当小汽车(总重低)行驶于差桥面(D级不平顺)时,规范值明显低估了系梁的冲击系数。 展开更多
关键词 桥梁工程 冲击系数 试验研究 车-桥耦合 系杆拱桥 桥面不平顺
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振动标线设置对连续梁桥的挠度冲击系数影响研究
18
作者 张恒 周勇军 +3 位作者 王业路 范凯翔 赵煜 薛宇欣 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期265-275,共11页
为了研究振动标线设置对长大坡桥梁结构挠度冲击系数的影响,以30 m连续箱梁桥和五轴车辆为研究对象,基于实际振动标线结构形式进行不平顺度模拟,建立车桥耦合振动方程。借助ANSYS及APDL语言,采用直接积分法进行求解,得到了不同跨中位置... 为了研究振动标线设置对长大坡桥梁结构挠度冲击系数的影响,以30 m连续箱梁桥和五轴车辆为研究对象,基于实际振动标线结构形式进行不平顺度模拟,建立车桥耦合振动方程。借助ANSYS及APDL语言,采用直接积分法进行求解,得到了不同跨中位置挠度时程曲线和冲击系数,研究了振动标线数量、组间距和位置对连续梁桥不同跨中截面挠度冲击系数的影响。结果表明,设置振动标线后连续梁桥挠度冲击系数均大于规范值,且最大值为规范值的2.40倍;振动标线组数增加对下坡方向第一跨跨中位置挠度冲击系数影响不大,但对第二跨跨中挠度冲击系数有较大影响;随着振动标线组组间距增大,不同跨中截面挠度冲击系数变化规律不同;振动标线设置位置对不同跨中截面挠度冲击系数有一定影响;当振动标线组数为6时,首条振动标线宜选择距梁端距离4 m位置,振动标线组间距宜为4.5 m,当振动标线组数为4或5时,需根据不同跨径布置选择相应的振动标线设置形式。研究结论可为桥梁结构中振动标线的设置提供参考。 展开更多
关键词 桥梁工程 连续梁桥 振动标线(DLA) 冲击系数 车-桥耦合 时程曲线
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简支梁在行驶车辆下的动态响应 被引量：3
19
作者 陈榕峰 章权 张建莉 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期1014-1016,1150,共4页
把桥梁和车辆看作两个分离体系,提出了四自由度1/2车辆模型;应用广义虚功原理建立振动方程,并引用国标(GB/T 7031—1986)建议的公路路面功率谱密度的拟合表达式,求得了不同等级桥面的不平整度值;通过数值仿真得到不平整桥面简支桥梁在... 把桥梁和车辆看作两个分离体系,提出了四自由度1/2车辆模型;应用广义虚功原理建立振动方程,并引用国标(GB/T 7031—1986)建议的公路路面功率谱密度的拟合表达式,求得了不同等级桥面的不平整度值;通过数值仿真得到不平整桥面简支桥梁在运行车辆作用下的时域响应,获得了相应冲击系数随桥面等级及车速变化规律。结果表明,桥梁冲击系数随着车速增加呈增大趋势;随着公路桥面等级变差呈非线性增大,桥面等级是影响车辆动力作用的最显著因素。 展开更多
关键词 桥面不平度 车-桥耦合 冲击系数 动力响应
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不等支承刚度条件下桥梁—车辆动力耦合解析理论及应用 被引量：3
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作者 王志鲁 杨永斌 +1 位作者 姚华 李智 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期165-176,共12页
由于支座、桥墩地基等的作用,桥梁端部实际受弹性支承约束,且因施工误差、材料老化等影响,两端支承刚度常常不等。为揭示支承、梁体、车辆之间的耦合关系及不等支承条件的影响,建立了不等支承刚度条件下桥梁-车辆动力耦合解析理论。首先... 由于支座、桥墩地基等的作用,桥梁端部实际受弹性支承约束,且因施工误差、材料老化等影响,两端支承刚度常常不等。为揭示支承、梁体、车辆之间的耦合关系及不等支承条件的影响,建立了不等支承刚度条件下桥梁-车辆动力耦合解析理论。首先,基于振型叠加法推导了考虑不等支承刚度约束的桥梁、车辆动力响应闭合解,解析了弹性支承条件对车-桥系统响应的时频影响关系;其次,建立了弹性支承条件下车-桥耦合有限元模型,验证了解析理论的准确性;然后,研究了弹性支承刚度及左、右不等程度对车-桥系统响应的放大效应;最后,探索了基于车辆响应的桥梁频率及支承刚度状态的间接测量方法。研究结果表明:(1)支承刚度衰减使桥梁频率降低,响应幅值增大,且频率阶次越高影响越显著;(2)车-桥系统响应幅值与车辆起始运行位置的桥端支承刚度成反比,从刚度弱侧支承端出发的车辆响应被显著放大,即“弱侧放大”现象;(3)车体响应中包含桥梁频率,且呈现左右对称分叉特征,证实了利用车体加速度响应识别弹性支承梁频率的可行性;(4)利用车辆正反双向行驶加速度响应的“弱侧放大”现象,可判别桥梁支承的弱刚度端,同时增强桥梁频率的辨识,且对路面平整度、结构阻尼、噪声、伴随车等实测干扰因素具有较高的鲁棒性。 展开更多
关键词 桥梁工程 弹性支承 理论闭合解 车-桥耦合 间接测量
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