公路简支梁桥车桥耦合振动的研究

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目前简支梁桥的建造在世界各国已经非常普遍,其引发的动力问题一直是学者关注的重点,本文研究由车辆引起的简支梁桥的振动问题。随着车辆的多样化以及载重量的不断提高,车辆引发的桥梁振动问题已经引起了大家的广泛注意。桥梁在动荷载的反复作用下,其结构内力会不断的产生变化,因此也会造成桥梁构件的疲劳甚至破坏,严重影响着桥梁的正常使用。另一方面,在动力作用下,桥梁和车辆构成的系统振动频率会产生变化,对其进行研究具有一定的工程意义。本文将针对耦合系统的冲击系数与频率的变化进行研究。本文针对影响耦合振动的因素,采用理论计算、模型试验和实桥试验结合的方式对车桥耦合振动的影响因素进行研究:(1)本文首先对简支梁桥的车桥耦合振动系统进行了理论的分析,建立了单轴和双轴的耦合系统振动方程。(2)进一步地,采用MATLAB软件分析了不同因素对耦合振动的影响,分别采用16米、25米、40米跨径的桥梁,针对车速、车重、桥梁刚度、车辆加速度等影响因素对其冲击系数的影响进行了重点分析,同时分析了车辆行驶作用下耦合振动系统的频率的变化情况。结果显示,以上因素对桥梁的冲击系数均有着显著的影响。车辆行驶的位置对耦合系统的振动频率有着较大的影响,但是车速对其影响较小。(3)采用模型试验对耦合振动中冲击系数的影响进行了研究,并与理论分析结果进行了对比。(4)针对实际桥梁,进一步用本文提供的理论验证了耦合作用下冲击系数和频率的变化情况,发现与本文研究基本吻合。
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