车辆荷载作用下的装配式钢桁架桥应力分析与试验研究
2021-01-12许宏伟
兵器装备工程学报 2020年12期
邓 海,许宏伟
(1.石家庄铁道大学 道路与铁道工程安全保障教育部重点实验室, 石家庄 050043;2.石家庄铁道大学 土木工程学院,石家庄 050043)
装配式钢桁架桥是一种能快速架设、撤收,且灵活机动的移动式桥梁。在军事运输、抢险救灾等方面具有重要作用,在平时的交通工程建设保障中也发挥着重要作用。车辆荷载是钢桁架桥承受的主要载荷,桥梁结构在各种车辆载荷的作用下,车辆与桥梁的相互作用将引起桥梁系统的振动,考虑动力效应的内力和变形均大于静荷载作用下的内力和变形。因此分析车辆动荷载作用下的钢桁架桥应力特性具有重要意义。王春平[1]利用ANSYS对钢桁架桥进行了静载分析,并与试验结果进行比对;张筠松[2]同样利用ANSYS软件对钢桁架桥进行了应力时变分析,得到了桥梁应力的时变规律,但没有进行实验验证;陆耀清[3]对装配式钢桁架桥承载力和应力进行计算分析,并对桥梁整体结构的稳定性进行验证。
1 车桥耦合模型及振动方程
合理的车辆模型[4]能适当地体现车辆系统的振动特点,又不明显增加计算工作量。由于研究对象、目的和运行条件的不同,很难建立一个通用的、精确的模型来研究所有车辆动力学问题。当一个实际振动系统较复杂时,建立的模型越复杂,越接近实际情况,也越能进行逼真的模拟,但是往往分析困难;建立的模型越简单,分析越容易,但得到的结果可能不精确。针对本次研究,采用带有两条履带的60 t履带荷载作为车辆荷载,其中每一条履带都可以简化为移动的均布质量如图1所示。……
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