机车—桁架桥梁耦合振动研究

建立了轮对和钢轨之间弹性联接３３个自由度的机车车辆动力学模型，采用有限元法分析计算了列车荷载作用下某铁路双线钢桁桥的动力响应。采用空间梁单元建立了桁架桥的振动方程。根据随机振动理论计算了当列车过桥时，车－桥耦合振动系统的空间动力响应，并与实测结果进行了比较，比较表明，采用弹性联接横型比密贴模型的计算结果更接近于实测值。     

简支梁桥车桥耦合振动分析

车桥振动问题是车辆和桥梁两个动力系统耦合振动问题,为掌握桥梁结构动力响应特性,必须研究不同车辆模型对桥梁结构动力响应的影响。基于车桥耦合振动原理,采用Matlab语言编制车桥耦合振动专用程序。采用该程序对一座简支梁桥的动力响应进行分析,对不同车辆模型作用下的计算结果进行比较,结果表明不同车辆模型对桥梁的动力响应存在差异,且对不同动力响应的影响程度也不同。     

高速铁路线上简支梁桥车桥共振问题初探

本文以单跨和等跨度边疆多跨简支梁桥为对象，探讨高速客车过桥时车－桥耦合振动系统的振动特性。研究中发现，在高速行车下，中小跨度简支梁桥有发生共振现象的可能性；对于按等跨度布置的多跨简支梁桥，在一定速度下又易造成列车的共振。本文对这一问题进行了初步研究，给出了车－桥共振速度与桥梁设计参数和车辆系统振动参数之间的关系。     

地震作用下简支梁桥梁间碰撞的反应性能

现行《铁路桥涵技术规范》和《铁路工程抗震设计规范》均没有考虑地震作用下简支梁桥发生的碰撞问题，通过对一座两跨16m简支梁桥的分析可以知道，在简支梁桥一般所采用的梁间距下，有可能发生梁间的碰撞作用，碰撞作用会改变原有桥梁的受力形式，加大了其破坏程度．针对梁间距、地震波、地基土的变形等影响梁碰撞的不同因素做了分析讨论．结果表明梁间距较小时产生的碰撞响应也较小，足够大的梁间距使相邻梁不发生碰撞作用，输入不同地震波，考虑地基的转动变形都会对碰撞产生不同的影响．     

简支梁桥桥面连续构造的空间仿真分析

简支梁桥桥面连续构造的早期损坏，是由设计和施工中诸多不合理因素引起的．笔者根据有限元理论，借助ANSYS工作平台，对简支梁桥桥面连续构造在沥青砼铺装层重量、活载以及温度作用下的受力状况进行了空间非线性分析，并依此提出了预防对策及改善措施。     

简支梁桥上拱度对高速行车舒适性影响研究

中小跨径的PC简支梁桥过度上拱现象经常出现对行车舒适性产生了不利的影响.基于1/4汽车模型,采用常量力移动荷载模型模拟桥梁振动,以及半正弦曲线模拟桥梁上拱后所形成的桥面纵坡曲线,分别建立了由桥梁振动和桥梁上拱引起的车辆振动响应方程,分析比较了以上2种情况对车辆振动的影响.得出桥梁振动相对于上拱度对车辆振动的影响很小的结论.     

简支梁桥上拱度对高速行车舒适性影响研究

中小跨径的PC简支梁桥过度上拱现象经常出现对行车舒适性产生了不利的影响.基于1/4汽车模型,采用常量力移动荷载模型模拟桥梁振动,以及半正弦曲线模拟桥梁上拱后所形成的桥面纵坡曲线,分别建立了由桥梁振动和桥梁上拱引起的车辆振动响应方程,分析比较了以上2种情况对车辆振动的影响.得出桥梁振动相对于上拱度对车辆振动的影响很小的结论.     

基于拉普拉斯变换法的简支梁桥振动频率研究

结构振动频率是动力特性的重要指标，反映了结构的整体刚度、组成体系和质量分布等。在桥梁的动载试验中，对于刚度较大的桥型通常需要使用激励法获得其振动频率，而跑车和跳车试验是主要的激励方式。利用拉普拉斯变换，通过多点叠加法，考虑激励源质量并获得了车重在不同位置时的简支梁桥振动频率理论解。结果表明，车重对简支梁桥的振动频率的影响不可忽略，车辆移动过程中，桥梁振动频率从跨中向支座两端逐渐增大。以动载试验中常用的三轴加载车为例，利用有限元法对比验证了方法的正确性，提出的方法可应用于桥梁振动测试。     

车-桥耦合振动的动力响应分析

通过三角级数叠加法模拟桥面不平顺激励,运用大型有限元通用分析软件ANSYS的耦合技术对车-桥耦合振动进行了分析.提出了5个自由度的车辆模型模拟重车,160个梁单元模型模拟简支梁桥,把车辆和桥梁结构视为2个系统,利用Newmark-β法求解车-桥耦合振动方程组,进行了桥梁结构振动的位移、弯矩的响应研究.得到了桥梁跨中最大位移和弯矩都不是发生在桥梁跨中位置;随着桥面不平顺有明显的变化,随着桥面状况的变差,其响应越来越大.     

简支梁桥顺桥向地震动分析

为了计算多跨简支梁桥地震荷载,根据弹性地基上桥墩的变形特性,将墩顶作用单位集中力时,桥墩静力挠度曲线方程作为基本振型,考虑了地基变形的影响,利用拉格朗日方程推导了多跨简支梁桥顺桥向地震振动方程,给出了相应的基频和振型参与系数的近似计算公式。仿真计算结果表明:简支梁桥一、二阶自振频率的计算值分别为7.43及11.19 Hz,而其试验值分别为7.00及10.55Hz,其误差在5.8%以内。可见,提出的振型可以用于简支梁桥顺桥向的抗震性能评估。     

基于回传射线矩阵法和Hilbert-Huang变换简支梁损伤检测

基于回传射线矩阵法和Hilbert-Huang变换,研究了有损伤简支梁桥在方波脉冲荷载作用下速度波的时域、频域和时频响应,桥梁结构的局部损伤用减小横截面面积来模拟.结果表明:在时域里纵波可以判定简支梁桥存在损伤及损伤位置和损伤区域,横波只能判定结构有损伤存在;在频域里,纵波的振幅谱、功率谱只能判定简支梁桥存在损伤,相位谱不能用于结构检测;在时域-频域里,纵波可以清晰、直观的确定简支梁桥存在损伤、损伤位置及损伤区域,对结构的损伤诊断有较好的适用性.     

车桥耦合振动缩尺模型试验的相似律研究

基于公路桥梁车桥耦合振动特性及结构动力模型试验相似理论,提出了车桥耦合振动缩尺模型试验相似关系。以某假设简支梁桥为原型,根据原型结构动力特性及相似比尺,计算了车辆与桥梁动力特性参数;对比分析了原型桥与模型桥的静、动态响应,校验所提出的车桥耦合振动缩尺模型相似律。结果表明:车桥耦合振动室内缩尺模型需同时满足弹性相似律及重力相似律。     

公路车桥耦合振动响应计算方法对比研究

使用有限单元方法,分别建立了桥梁结构的振动计算模型和车辆的振动计算模型,考虑车桥接触点的位移连续,分别提出了考虑桥梁全自由度的车桥耦合振动模型和使用桥梁振动模态的模态综合计算模型。将桥梁结构的振动响应计算转化为求解模态广义坐标,并结合车辆振动与桥面的耦合,建立结构模态广义坐标和车辆振动自由度耦合的系统方程,使用Newmark-β数值积分方法对时变耦合系统进行求解。为了验算方法的有效性和可靠性,分别计算了平面梁在集中力作用下,空间板结构在整车模型作用下的振动响应,研究结果表明,使用模态综合法求解公路桥梁车桥耦合振动响应的结果可靠,并有很高的计算效率,该方法具有广泛的适用性。     

公轨两用斜拉桥竖向车桥耦合振动分析

基于ANSYS通用有限元软件平台,以某公铁两用斜拉桥为研究对象,借助梁格法及空间杆系有限元方法,建立了该桥的有限元模型,分析了其空间自振动特性及其在轻轨车辆作用下的车桥振动响应。结果表明:车辆与桥梁的振动响应同国内外实测结果一致,车辆行驶竖向舒适性及安全性指标均满足规范要求。     

公轨两用斜拉桥竖向车桥耦合振动分析

基于ANSYS通用有限元软件平台,以某公铁两用斜拉桥为研究对象,借助梁格法及空间杆系有限元方法,建立了该桥的有限元模型,分析了其空间自振动特性及其在轻轨车辆作用下的车桥振动响应。结果表明:车辆与桥梁的振动响应同国内外实测结果一致,车辆行驶竖向舒适性及安全性指标均满足规范要求。     

简支梁桥桥面连续构造的空间仿真分析

简支梁桥桥面连续构造的早期损坏,是由设计和施工中诸多不合理因素引起的.笔者根据有限元理论,借助ANSYS工作平台,对简支梁桥桥面连续构造在沥青砼铺装层重量、活载以及温度作用下的受力状况进行了空间非线性分析,并依此提出了预防对策及改善措施.     

简支梁桥的地震反应性能

分析研究了简支梁桥在地震作用下的空间地震反应性能。着重讨论了桥梁支座在地震过程中的反应特点和滑动铰支座的摩擦系数和桥梁空间地震反应性能的影响。因为摩擦的滞回特性，所以在地震过程耗散大量的能量。滑动铰支座的摩擦存在对桥梁的抗震是有利的。     

列车振动对隧道衬砌影响的分析

根据一隧道的现场列车振动测试结果，模拟了列车竖向振动荷载，用有限元法分析了在列车振动荷载作用下隧道初砌的响应，并评价了隧道初砌在列车荷载作用下的安全与稳定性。     

考虑桩土作用的铁路曲线梁桥车桥耦合振动分析

以某铁路曲线多跨简支梁桥为例，讨论了考虑桩土作用的铁路曲线梁桥车桥耦合振动，在对曲线梁桥车桥耦合振动的分析中，建立了具有35个自由度的铁路车辆曲线通过模型和动力方程，建立了曲线梁的动力模型及其动力方程：建立了一种基于激励非线性振动的数值方法，并在Windows9X／2000／XP工作环境下利用PowerStation和VisualC 完成了计算程序的编制，取得了较好的计算结果。分析中将曲线通过的车辆和曲线梁桥分为两个由非线性轮轨接触力所联系的振动予系统，通过迭代法进行求解这两个子系统；轨道不平顺采用在给定轨道条件下的人工模拟不平顺，在分析过程中计入了不同车速对曲线通过的车辆及曲线连续梁桥振动的影响，得到一些有益的结论。     

体外预应力对简支梁桥冲击系数影响的研究

通过对普通简支梁桥冲击系数计算方法的分析入手,对体外预应力结构加固后的简支梁桥冲击系数计算方法进行了研究。通过两者的对比,得出体外预应力结构对简支梁桥冲击系数的影响。同时指出了在应用体外预应力方法进行桥梁加固时,应对加固后各构件的振动特性进行分析,以免各构件因共振等原因发生破坏。