张亚宾,陈超,刘颖姣

(1.河北联合大学资源与环境学院,河北唐山 063009;2.河北联合大学轻工学院,河北唐山063000)

在移动荷载作用下,桥梁将产生振动、冲击等动力效应,如何从理论上确定移动车辆荷载下桥梁的动态响应,一直为工业界所关注。随着交通事业的迅猛发展,桥梁的跨度越来越大,大荷载高速汽车通过桥梁时对桥梁的动力作用问题更为突出。确定车辆与桥梁之间的相互作用力的传统方法有两种:⑴用仪器直接测量得到;⑵通过车桥耦合模型计算得到。用仪器直接测量相互作用力不但费用昂贵,而且测量容易发生偏差;通过车桥耦合模型计算得到的车桥相互作用力,其准确性直接取决于所选的车桥模型[1]。本文结合最具典型意义的桥梁车辆振动分析理论,进一步探讨在移动车辆荷载作用下桥梁振动的基本现象和机理,利用有限元软件实现车桥耦合振动分析的数值方法,从而弥补了上述两种方法的不足之处。

1 车桥系统耦合振动理论分析

自1849年R.w iuis开始从理论及试验上研究桥梁的振动问题以来,桥梁车辆振动研究不断发展,各种理论体系不断涌现。尤其是随着计算机的广泛应用,桥梁车辆振动的研究更加接近于真实情况。

1.1 匀速常量力作用

俄国学者K ry lov AN研究了在匀速常量力作用下简支梁的振动问题。研究表明,相对于跨度较大的桥梁而言,移动车辆荷载的质量可忽略不计,从而可避免变系数微分方程求解的困难[2]。

简支梁……