高架轨道系统诱发环境振动的实测与数值分析

研究目的:研究高架轨道系统诱发的地面振动特性.研究结论:(1)点荷载作用下,大地的响应与表面波的频散特性有关,低频振动衰减速度较慢,高频振动衰减速度较快,当激振频率接近大地主频时,大地振动有放大现象.(2) 在数值计算当中,Rayleigh阻尼能较好的模拟大地的阻尼特性,其参数选取可采用试算的方法确定.     

移动荷载下简支梁桥3种车桥耦合模型研究

依据振动理论和欧拉-贝努利梁假设,推导了简支梁在移动车轮加簧上质量模型、四分之一车模型和二分之一车模型3种不同车辆模型与桥梁系统竖向振动微分方程.采用模态叠加的离散化方法,将偏微分方程转化为变系数常微分方程,并将微分方程数值积分的Runge-kuntta方法引入到该时变系统的振动响应中来.结果表明,3种车辆模型都可以反映出移动荷载作用下车桥耦合振动的总体规律,但考虑车体刚度的影响更能体现车桥耦合振动的真实性.     

连续梁桥车桥耦合振动分析的数值解法

将连续梁桥简化为二维的平面梁单元模型,车辆简化为五自由度二分之一车模型,分别建立车辆与桥梁运动方程;该方法以轮胎接触处位移协调条件与轮胎相互作用力为条件,建立车辆与桥梁耦合振动方程,利用模态综合法进行迭代求解,在每一时间步长内运用Newmark-β积分格式。通过本文数值解与Runge-kutta方法的解析解进行对比,证明该方法确实有效可行。由于桥梁振动响应主要由若干低阶振动模态起控制作用,对于大跨度复杂桥梁,这就大大减少了矩阵的维数,提高了计算速度,且该方法对于不同类型桥梁具有很强的通用性。