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桥梁作为现代社会中重要的交通方式有着不可或缺的作用,特别是近几年来随着科学技术的不断发展,桥梁设计应用的进步更是突飞猛进,桥梁的安全性和耐久性问题已经引起人们的高度重视,但近年来,国内外还是发生不少桥梁倒塌事故。桥墩作为桥的下部承力结构,对整个桥的安全,稳定起着重要的作用。桥墩是水中新建的障碍物,受水流、泥沙、流冰和各种漂流物的冲击,也受过往车辆的干扰及地震力的作用,深入细致地研究桥梁的振动特性非常有必要。 本文依据液固耦合的动力学原理,研究了桥墩-河水耦合振动的固有特性。相对于墩体高度的不同水位,运用解析方法给出了墩-水耦合振动的频率方程,并编写了相应的计算程序。另外,依据一定比例,在实验室进行了不同水位下墩-水耦合的实验研究,对其振动的幅频特征进行了观察和分析,得出了许多有意义的结论。 利用通用有限元软件ANSYS,依据实验模型的参数进行了计算机数值模拟计算。 通过对墩-水耦合振动的研究,尤其是水位高度对桥墩振动特性影响的研究,为今后高水位桥梁设计和抗震分析提供了参考和依据。此研究方法和结果也适用于其他类似的工程问题。