导　　师： 王解军

学科专业： H1406

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 湖南大学

摘　　要： 桥梁结构动力响应是桥梁工程动力学研究中的一项重要课题。前人已经从理论和实践上证实了，在移动车辆荷载作用下，桥梁结构将产生比相同静荷载作用下更大的变形和应力。随着新技术和新材料的飞速发展，桥梁结构已渐趋轻柔化，其在车辆荷载作用下的动力问题愈加不容忽视。 本文采用接近实际的2轴4个自由度的汽车车辆模型，导出了车辆模型振动的详细公式。桥梁采用梁单元模型，考虑车辆单元与桥梁单元的位移协调条件，建立了汽车与桥梁相互作用的车桥耦合单元。按照有限元方法，形成汽车与桥梁相互作用的整体系统方程，并采用WILSON-θ法求解。提出的方法具有通用性，适用于各种型式桥梁的汽车振动计算。根据本文提出的方法，编制了运行汽车荷载作用下桥梁动力反应的计算程序。 采用空间有限元软件ANSYS对简支梁桥与连续梁桥两座实际桥梁的固有振动进行了计算分析，并现场测试了两座桥梁的自振特性。 考虑不同的梁端伸缩缝高度，计算分析了简支梁桥跨中位移的冲击系数；采用桥面不平整确定性函数，对连续梁桥主跨跨中位移冲击系数进行了研究，并与试验结果进行了比较。 通过参数置零，将4个自由度的车辆模型退化，得到移动常量力模型、移动质量模型、移动簧上质量模型等各种不同的车辆模型。选取简支梁桥和连续梁桥2个实例，在各种车辆模型及各种车辆速度作用下，对桥梁的冲击系数进行了全面的计算和比较。

关 键 词： 汽车荷载 动力效应 冲击系数 有限元法 桥梁结构 工程动力学 简支梁桥

分 类 号： [U441.2 U448.217]

领　　域： [建筑科学] [交通运输工程] [建筑科学] [交通运输工程]