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直线梁桥汽车冲击系数研究

张期星  
【摘要】: 随着全球化经济的发展,运输业不断给公路桥梁造成巨大的压力,在保证经济利益最大化的前提下,如何保证桥梁结构的安全性,提出科学合理的汽车冲击系数,是桥梁工程结构研究的重要课题。提出合理的车辆-桥梁耦合计算模型,并开发求解算法,是研究桥梁在移动荷载作用下系统响应的前提,并为进一步分析桥梁在汽车荷载作用下的冲击系数奠定了基础。 文中首先介绍了当前国内外冲击系数的研究现状以及各国计算冲击系数的规范;然后依据振动理论和欧拉贝努利梁假设,推导了等截面简支梁桥在匀速移动质量车模型、四分之一车模型、双轴半车模型和三轴半车模型4种不同车辆模型与桥梁系统竖向振动微分方程,采用模态叠加的离散化方法,将偏微分方程转化为变系数常微分方程;其次介绍了前人所做的冲击系数结果,总结了汽车冲击系数在不同跨径和不同车速作用下的变化规律,并对新欣南大桥冲击系数实测值与回归值进行了对比研究;再次研究了三跨连续梁桥在不同破损位置和不同破损程度下汽车冲击系数的变化规律以及系统结构频率的变化规律;最后通过实桥检测对比研究了冲击系数模拟值、试验值以及回归值之间的差异。


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