箱形梁桥车桥耦合振动及冲击系数研究

【摘要】：箱梁作为桥梁建设中一种重要的结构部件,因其良好力学特性以及跨越能力,在实际工程中得到广泛的运用,并且在已建成和即将建设中的基数仍然巨大,加上现在出现桥梁因振动产生破坏的现象越来越多,因此研究箱梁振动特性十分必要,本文研究的重点在于箱梁的车桥耦合作用及冲击效应的研究,并据此研究重点做了几点工作如下:(1)对箱梁的截面变形的理论分析,以及梁桥的振动方程建立进行简要介绍,总结桥梁振动的重点理论。对于本文用于建立箱梁及车辆有限元模型的主要软件LS-DYNA的运用进行介绍。(2)采用有限元动力学软件LS-DYNA建立单箱单室箱梁有限元模型,对箱梁模型进行模态分析,得出其1~6阶自振频率;模拟三轴货车建立车辆的悬架系统和车轮有限元模型,并组成车桥系统模型,进行运动验证。(3)采用车桥系统模型模拟车辆行驶于箱形梁桥桥面的动态过程,并考虑车速、车重及不同位置等因素行驶过程中对于箱梁的振动影响,分析在此过程中箱梁的挠度、应力以及竖向振动加速度的变化规律。(4)通过车辆荷载作用下,箱梁得到的挠度数据与采用LS-DYNA进行静力分析得来的数据进行比较分析,计算冲击系数,得出考虑车速、车重及不同行驶位置冲击系数,并对其变化进行分析。