李俊青 （同济大学土木工程学院桥梁工程系，上海 200082）

1 概述

近年来，移动车辆对桥梁振动的影响是桥梁工程界一直关注的问题。随着车辆速度的提高，车辆与桥梁的动力耦合作用越来越受到重视。跨座式单轨系统是我国引进的一种新型的轨道交通系统，因其占地面积较小、爬坡能力较强、成本相对低、环境污染小、经济效益高等优点在世界范围内赢得了好评和发展。郭和司提出了跨座式单轨车辆-汽车-桥梁空间耦合系统的理论计算分析方法。其中，汽车考虑7个自由度，跨座式单轨车辆考虑15个自由度。分析结果表明，桥梁、汽车和跨座式单轨车辆具有良好的动力性能。C.H.Lee等研究了跨座式单轨交通车辆-桥梁系统在直线桥上的动力耦合分析。车体考虑15个自由度，分析了桥梁有限元模型的模态，建立了车桥系统的三维有限元模型，并推导了车桥系统的动力学方程，建立了合理的轮轨接触关系。结果表明，桥梁横向动力响应的幅值随着列车速度的增加而增大，随着乘客的增加而减小。2006年，C.H.Lee等人又以日本大阪的钢桥为研究对象，采用相同的研究方法分析计算了车桥耦合动力相互作用。研究表明，轨道梁的横向振动是由轨道梁自身的扭转引起的，而轨道梁自身的扭转是由于车辆荷载的作用线与轨道梁的截面剪切中心不重合引起的。

本文在ANSYS中建立了一个有限元数值模型，对单轨车辆下的简支梁桥进行建模。研究了单节跨座式单轨车在不同速度作用下桥梁弯矩冲击效应的冲击系数。……