下承式钢管混凝土拱桥吊杆冲击系数研究

以某下承式钢管混凝土拱桥为背景,采用ANSYS建立了车辆和桥梁模型,使用APDL语言编制了车-桥耦合振动分析程序,运用动力学迭代求解。研究了路面不平顺、车速、行车数量与车距4种因素对钢管混凝土拱桥吊杆应力冲击系数的影响。结果表明,路面不平顺、车速、行车数量与车距均会对桥梁吊杆冲击系数产生影响。     

高速公路桥梁扩建关键技术研究

近年来,随着我国经济快速发展和交通需求的猛增,公路建设得到了迅猛发展.上世纪修建的桥梁有的交通量已趋于饱和,亟待扩建以增大其交通流量.然而,高速公路扩建在我国是全新的课题,涉及到区域经济发展规划、城镇路网规划和区域高等级公路路网规划的配合问题;航运、水利、铁路的协调问题和对原有道路全面评价、新建与原有的匹配等问题.结合工程实例研究了桥梁改、扩建外业勘察的方法和拼接设计方案等关键技术,对高速公路扩建具有重要的参考价值.     

弹性接触下车辆—变截面梁桥竖向振动分析

基于Hertz弹性接触理论,分别推导了变截面梁单元和车辆动力方程,然后根据分析目的提出了系统方程组装和求解思路,解决了传统分析中“车轮密贴”假设和结构简单的不足.新方法系统质量和阻尼矩阵不再时变,采用Newmark-β方法直接求解,不需迭代,并采用自动半步长法准确确定接触状态发生改变时刻.数值算例表明,新方法能更为精细分析系统动力响应,并能准确模拟脱离现象.应用新方法分析了两种不同车辆模型对耦合系统动力响应的影响,结果表明:整车模型能直接准确获得车辆动力响应;若采用集总车辆模型,可采用将其前后两簧上质量加速度平均的方法近似评估车体加速度.     

基于虚功原理的轨下支承失效动力响应研究

将列车、轨道和桥梁视为3个子结构,基于虚功原理分别推导了三者的动力耦合方程。各子方程按对号入座的方式组装成列车-轨道-桥梁耦合矩阵,其中轨道和桥梁子系统之间采用离散的弹簧-阻尼连接。由于轨下结构的破坏出现轨下支承失效时,计算模型应将轨道下端与桥梁相应连接的弹簧-阻尼去除,进而修正原始组装的刚度矩阵和阻尼矩阵。针对轨下支承失效问题,应用该方法分析了轨道和桥梁动力响应的变化规律。结果表明：轨下支承失效改变了连续的轨道支承刚度,导致车辆通过失效区域时的轮轨接触力剧烈变化;只考虑轨道的动力不平顺时,轨下基础支承缺陷对桥梁的位移响应影响较小,但会加剧桥梁的加速度响应;轨下支承失效的范围越大,轮轨接触力和桥梁的加速度越大;对于轨道的位移和加速度,两者会随轨下支承失效破坏区域的扩大和列车走行速度的提升而显著增加。