陈水生,陈 潇,赵 辉,桂水荣

(华东交通大学土木建筑学院,江西 南昌 330013)

钢箱系杆拱桥由于受力性能良好、造价较低、施工周期短等特点在我国大量修建。但是由于其结构自重较轻、刚度较小,因此桥梁动力问题较为突出。特别是下承式拱桥吊杆较长,桥梁整体性较差且活载占比较大,加上此类桥梁结构体系众多使其在车辆荷载作用下的振动机理变得更加复杂,故对该类型桥梁在车辆作用下的动力响应进行研究显得尤为重要。

目前,针对钢箱系杆拱桥计算方法和静力分析的研究较多[1-4],较好地完善了钢箱系杆拱桥的力学理论;但对钢箱系杆拱桥车致振动的研究较少。许多学者已经对传统梁式桥的车桥耦合振动进行了较多的研究[5-7]。Huang Dongzhou[8-9]采用11自由度的车辆模型进行车桥耦合振动数值模拟,研究了跨度、矢跨比和车速对中承式拱桥冲击系数,及内力放大系数的影响。L.Paolo等[10]对铁路系杆拱桥展开研究,详细分析了桥梁结构刚度和移动列车荷载的质量、加速度对下承式系杆拱桥冲击系数的影响。He Xuhui等[11]研究了内斜角对大跨度钢箱提篮拱桥动力性能影响。张耀等[12]利用ANSYS软件分析了车速、车重以及路面等级对钢管混凝土系杆拱桥在车辆荷载作用下的整体及局部部位动力响应的影响。W.Charles等[13]通过数值模拟和现场实验,得到了下承式钢箱系杆拱桥的整体动力放大系数和不同构件的局部动力放大系数并进行对比分析。

但是,现有钢箱系杆拱桥的动力研究主要针对单车荷载作用下的振动响应,而对多车荷载作用下的钢箱系杆拱桥车桥耦合响应研究较少。……