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山区简易刚性悬索桥车桥耦合振动分析

王子绾 李睿 宁德飚 李晓章 刘书豪

王子绾, 李睿, 宁德飚, 李晓章, 刘书豪. 山区简易刚性悬索桥车桥耦合振动分析[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(11): 10-19. doi: 10.13206/j.gjgs22053002
引用本文: 王子绾, 李睿, 宁德飚, 李晓章, 刘书豪. 山区简易刚性悬索桥车桥耦合振动分析[J]. 钢结构(中英文), 2023, 38(11): 10-19. doi: 10.13206/j.gjgs22053002
Ziwan Wang, Rui Li, Debiao Ning, Xiaozhang Li, Shuhao Liu. Coupled Vibration Analysis of Vehicle and Bridge of Simple Rigid Suspension Bridge in Mountainous Area[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(11): 10-19. doi: 10.13206/j.gjgs22053002
Citation: Ziwan Wang, Rui Li, Debiao Ning, Xiaozhang Li, Shuhao Liu. Coupled Vibration Analysis of Vehicle and Bridge of Simple Rigid Suspension Bridge in Mountainous Area[J]. STEEL CONSTRUCTION(Chinese & English), 2023, 38(11): 10-19. doi: 10.13206/j.gjgs22053002

山区简易刚性悬索桥车桥耦合振动分析

doi: 10.13206/j.gjgs22053002
基金项目: 

国家自然科学基金项目(51568029)。

详细信息
    作者简介:

    王子绾,女,1999年出生,硕士研究生,894659477@qq.com。

    通讯作者:

    李睿,男,1974年出生,工学博士,副教授,硕士生导师,liruiking@163.com。

Coupled Vibration Analysis of Vehicle and Bridge of Simple Rigid Suspension Bridge in Mountainous Area

  • 摘要: 简易刚性悬索桥具有跨度大、施工快以及对环境要求低等特点,是我国西南地区常考虑的桥型之一。然而随着交通基础建设的快速发展,人们对桥梁运行时的舒适性及安全性的要求越来越高,桥梁在汽车和路面不平整度等因素的共同作用下会对车辆的行驶体验产生一定的影响。利用有限元软件ANSYS对山区的某简易刚性悬索桥梁进行模拟建模分析,并提取结构的自振频率和振型。参考功率谱统计法,利用谐波叠加法理论在MATLAB软件上模拟了路面不平度,分析路面不平度对车桥耦合振动响应的影响。同时参考云南地区低等级公路交通载荷特性,选取合适的车辆行驶速度、车重等车辆参数,通过位移耦合法建立车桥耦合模型,利用控制变量法改变车辆单一参数来分析不同车辆特性作用下桥梁的振动响应情况。以不同参数下悬索桥主要位置节点的竖向位移、加速度等响应的时程曲线,来分析路面不平度、车重、行驶车速等对悬索桥振动响应影响的规律。结果表明:车辆车速的增大、车辆车重的增加和路面粗糙等级增加,都会加大桥梁的振动响应,其中车速是影响桥梁竖向加速度振动响应主要的因素,车重是影响桥梁竖向位移响应的主要因素,路面不平度对桥梁的竖向加速度振动响应和竖向位移响应都有影响。并且,随着车辆速度的增加,路面不平度对结构的振动响应也会增加。基于此,可以为分析车致桥梁振动影响行人行走的舒适度及安全性提供理论基础,以选择合适的荷载工况来计算结构的振动响应,进而对桥梁舒适性进行评估。
  • [1] 李展.高墩桥梁风-车-桥耦合振动探究分析[J].四川建材,2021,47(9):160-161.
    [2] 于可辉,何旭辉,蔡陈之,等.城市轨道交通混凝土连续刚构桥车-桥耦合振动分析[J].铁道科学与工程学报,2021,18(9):2344-2349.
    [3] 杨磊,邵飞,江克斌.大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动分析[J].国防交通工程与技术,2018,16(6):14-17.
    [4] 凌敏,夏超逸.高速公路连续刚构桥车桥耦合振动与行车舒适性研究[J].公路工程,2019,44(5):18-24.
    [5] 陈水生,赵辉,夏钰桓.车桥耦合振动的桥面非平稳随机激励模拟[J].公路交通科技,2020,37(8):48-57.
    [6] Fryba L.Vibration of solids and structures under moving loads[M].London:Noordhoff International Pub.,1970.
    [7] 毛清华.移动车辆荷载作用下公路桥梁的振动分析研究[D].上海:同济大学,1987.
    [8] 谭国辉.桥梁与车辆相互作用的系统模拟[J].土木工程学报,1996,29(3):34-41.
    [9] 林梅,肖盛燮.汽车荷载作用下梁式桥的动态分析[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2000,19(1):1-5.
    [10] 肖勇刚,朱素红.车桥耦合系统的非线性动力分析[J].振动与冲击,2007,26(8):104-108.
    [11] 李小珍,王铭,晋智斌,等.车-桥耦合振动 2020年度研究进展[J].土木与环境工程学报(中英文),2021,43(增刊1):135-141.
    [12] 乔朋,钟承星,王宗义,等.我国车-桥耦合振动的研究现状及发展趋势[J].重庆交通大学学报(自然科学版),2019,38(12):26-37.
    [13] 赵鲲鹏.车辆与结构的相互作用及 ANSYS 实现[D].石家庄:石家庄铁道大学,2019.
    [14] Mao J F,Yu Z W,Jiang L Z.Stochastic analysis of vehicle-bridge coupled interaction and uncertainty bounds of random responses in heavy haul railways[J].International Journal of Structural Stability and Dynamics,2019,19(12):548-556.
    [15] 周永兵,李睿,刘海证,等.基于元胞自动机的随机车流模拟与桥梁疲劳响应分析[J].公路交通科技,2020,37(5):83-91

    ,122.
    [16] 刘海证.基于元胞自动机的山区低等级公路桥梁疲劳荷载谱研究[D].昆明:昆明理工大学,2019.
    [17] 王宁波,任伟新,肖祥.列车-桥梁耦合振动研究综述[J].力学进展,2012,42(5):634-643.
    [18] 肖新标,沈火明.3 种车桥耦合振动分析模型的比较研究[J].西南交通大学学报,2004(2):172-17.
    [19] 王成玉.基于车桥耦合振动分析的等截面连续梁桥损伤识别研究[D].合肥:合肥工业大学,2020.
    [20] 陈代海,周帅,李整,等.基于车致振动响应的双层钢桁梁桥行人舒适性分析[J].公路工程,2022,47(2):7-13.
    [21] 王潮海,王宗林.车-桥耦合振动分析的模态综合方法[J].公路交通科技,2006,23(12):76-80

    ,90.
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-05-30
  • 网络出版日期:  2023-11-27
  • 刊出日期:  2023-11-25

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