行驶车辆作用下桥梁动力响应分析
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应曲线连续梁桥是一种具有弯曲形状的连续梁桥结构，常用于环形或弧形路段的跨越，具有结构美观、节约空间、降低桥墩数目等优点。
然而，受到车辆荷载作用的影响，曲线连续梁桥的动力响应会受到一定的影响，从而对其结构安全性造成威胁。
因此，了解曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应情况对于保障桥梁结构安全性具有重要意义。
在车辆制动作用下，曲线连续梁桥的动力响应主要体现在其振动情况、结构位移和应力变化。
其中，振动是指曲线连续梁桥在荷载作用下出现的振动情况，其产生的原因主要是车辆荷载的随机性和曲线连续梁桥的柔性结构。
车辆荷载的随机性会导致不同时刻的荷载大小和路面起伏情况不同，从而产生不同的振动响应。
曲线连续梁桥结构的柔性特性也会对振动响应产生影响，因为柔性结构容易受到外界荷载作用而振动。
曲线连续梁桥的结构位移是指桥梁结构中各点相对于其平衡位置的位移量。
在车辆制动作用下，桥梁结构会出现一定的位移，这是因为荷载作用会改变桥梁结构的静态平衡状态，而曲线连续梁桥的弯曲结构会进一步影响位移情况。
要保证桥梁的安全性，其位移应该控制在一定范围内。
为了研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应情况，可以采用数值计算、实验测试、理论分析等方法。
数值计算方法可以通过建立数值模型对曲线连续梁桥的动力响应进行计算，并得到类似于位移、加速度、地基反应等结果，以便分析桥梁结构在荷载作用下的响应情况。
实验测试方法可以通过构建实物模型，在实验室或现场进行实测，并得到类似于加速度、位移、荷载响应等数据，以便对数值计算结果进行验证并得到更准确的结论。
理论分析方法主要是通过数学理论、力学原理等进行分析计算，得到类似于应力分布、振动频率等结果，以便分析曲线连续梁桥动力响应的机理和影响因素。
总之，了解曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应情况对于保障桥梁结构安全性具有重要意义。
通过数值计算、实验测试、理论分析等方法可以对其动力响应情况进行研究，这对于桥梁工程师进行桥梁设计和建设具有参考价值。
浅谈行车速度对桥梁动力响应的影响
浅谈行车速度对桥梁动力响应的影响1 引言随着现代公路交通建设的飞速发展，各种交通车辆的数量迅速增长，车辆的行驶速度和载重量也有很大提高。
不断增长的高速、重载汽车与众多服役期满或损伤较为严重的桥梁承载能力不足之间的矛盾日益突出。
近年来，随着轻质高强材料和新型结构的应用，桥梁结构不断向着轻型化方向发展。
这些因素使得汽车动荷载在桥梁承受的荷载中所占的比例越来越大。
在行驶车辆作用下，桥梁结构将产生比相同静载作用下更大的变形和应力。
因此，车辆荷载对桥梁结构的冲击和振动影响，已成为桥梁结构计算分析中不容忽视的重要因素之一[1]。
从桥梁结构的动力响应分析角度而言，冲击系数源于三个方面：理想的移动荷载作用桥面引起桥跨结构的振动，引起动力放大；车辆自身的振动使其加载在桥面上的力也有一定的波动；实际的桥面不平整引起车辆跳动产生冲击作用。
这三者之间影响是相互关联的，车与桥跨结构的振动是耦合在一起的，桥面不平也会引起车桥的振动对于公路桥梁，车辆的质量远小于桥跨质量，因此车辆的质量对车桥耦合振动的影响较小，可忽略其影响从而使动力分析简化[2]。
本文通过midas civil有限元时程分析方法，研究了简支梁桥在不同行駛速度的车辆荷载下，车辆通过桥跨结构时桥梁的动力响应过程[3]。
2.工程概况本文所采用的桥墩模型为一跨径为30m的简支梁桥，主梁截面采用T型截面，尺寸如下图1所示。
为了保证计算结果的准确，取10个不同的速度工况。
由于本文主要研究行车速度对简支梁桥的动力响应的影响，因此排除桥梁其他因素，诸如桥面不平整度，车辆自振等因素的影响。
图1 截面参数3 有限元仿真计算模型3.1 计算工况由于不考虑车辆自身重量对桥梁动力分析得影响，因此我们取后轴重140kN 作为计算荷载，简支桥梁上部结构采用C40混凝土，在midas civil中由于无法直接模拟车辆在桥面上的连续行驶，因此本文采用动力节点荷载，在瞬时冲击作用下，设置各个集中质量点的到达时间，以此来控制车辆在桥面的行车速度。
简支梁桥在车辆荷载作用下由于墩台沉降动力响应分析
简支梁桥在车辆荷载作用下由于墩台沉降动力响应分析随着市政桥梁与高速公路的发展，桥梁占道路的比例越来越大。
简支梁桥在桥梁设计中起着举足轻重的作用，移动车辆荷载行驶在桥面上，车辆的动力荷载对简支梁桥有很大的动力作用，产生较大的动挠度幅值变化。
本文基于移动车辆荷载行驶在简支梁桥上，探讨简支梁桥在两端墩台发生一定沉降时车桥横向振动微分方程，根据梁振动基本理论求解其振动微分方程得出简支梁桥动力挠度的解析解，得出移动车辆荷载作用下动挠度大小与移动车速、两端支座沉降位移和简支梁固有频率之间的一般关系。
最后通过实例进行数值计算，得出在墩台沉降位移一定的工况下移动车辆荷载在不同移动速度时简支梁桥动挠度变化曲线，探讨了简支梁桥两端墩台发生不同沉降位移时动挠度的变化规律，此外也研究了简支梁桥墩台仅有一支座发生沉降时的动挠度曲线变化规律，为混凝土简支梁桥设计的工程实践提供一些参考依据。
标签：车辆荷载；简支梁；墩台；沉降；动力响应移动汽车行驶在公路桥梁上，对桥梁结构必将产生一定的应力和变形，导致公路桥梁的损伤性破坏或疲劳性破环，出现裂缝，引起桥梁的变形和沉降位移[1-3]。
反过来，桥梁桥墩的不均匀沉降也必将使行驶在桥面上的各类车辆产生严重的影响，引起移动车辆的振动。
在移动车辆荷载作用下，桥梁桥墩由于地基的不均匀或桥墩混凝土的收缩徐变影响使桥墩出现不均匀的沉降位移，对行驶的车辆产生不利影响。
另外，在关于移动车辆受桥梁桥墩沉降位移的动力响应分析，国内外的研究报道甚少。
因此，将车桥作为一个系统，研究二者之间的相互作用，发生沉降位移后的桥梁结构在移动车辆动载作用下的动力学行为，是一个相当重要而复杂的系统问题[4]。
本文基于桥墩结构发生一定的沉降位移，简支梁仍然保持为刚性，移动车辆简化为一匀速移动的集中荷载，研究汽车荷载在通过桥梁时的振动问题，由振动基本理论求解振动微分方程[5]，得出移动车辆在通过发生沉降位移的桥梁时动力挠度的解析解，绘出移动车辆在不同移动汽车行驶速度时的桥梁的动挠度变化曲线，分析了动挠度随桥面跨度长时的变化规律，最后给出建议和结论。
高速铁路桥梁的动力响应分析
高速铁路桥梁的动力响应分析随着交通行业的快速发展，高速铁路成为现代化城市交通的重要组成部分。
而作为高速铁路的重要组成部分之一，桥梁在铁路运输中起到了至关重要的作用。
然而，桥梁在列车通过时会产生动力响应，因此对桥梁的动力响应进行准确的分析成为了保障高速铁路安全运行的重要环节。
在高速铁路桥梁的动力响应分析中，首要考虑的是列车运行时的载荷作用。
列车载荷是动力响应分析的主要输入参数，它包括列车的静载荷、动载荷以及弯矩、剪力、轴力等作用在桥梁上的力。
这些载荷由列车的运行速度、列车数目、列车自重以及路况等因素决定，因此对于这些参数的准确测量和分析显得尤为重要。
当列车通过桥梁时，桥梁受到的载荷作用会引起桥梁产生振动，也就是动力响应。
为了准确地分析桥梁的动力响应，需要根据列车的运行状态、桥梁的结构参数以及材料特性等因素进行计算和模拟。
一般来说，动力响应分析主要使用有限元方法、模态分析、多体系统动力学分析等方法进行。
在动力响应分析中，有限元方法是一种常用的计算方法。
该方法通过将实际的桥梁模型离散化为有限个小单元，然后通过求解结构的振型和振幅，来分析桥梁的动力响应。
这种方法具有计算精度高、适用范围广以及计算效率高的优点，因此被广泛应用于桥梁动力响应分析中。
除了有限元方法，模态分析也是动力响应分析中常用的一种方法。
模态分析方法主要通过求解结构的固有振型和固有频率来分析结构的动力响应。
该方法通过分析结构的固有特性，从而更好地预测桥梁在不同载荷作用下的动力响应。
模态分析方法的优点是计算简便、结果直观，并且能够提供各个模态振型的模态形状和振型频率等参数。
除了有限元方法和模态分析方法，多体系统动力学分析也是桥梁动力响应分析中常用的一种方法。
该方法主要通过建立列车-桥梁系统的多体系统动力学方程，来分析列车通过桥梁时的动力响应。
多体系统动力学分析方法能够综合考虑列车和桥梁的动力特性，因此对于复杂的列车-桥梁系统分析具有较好的适用性。
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应曲线连续梁桥是一种常见的桥梁结构，常用于高速公路等需要转弯的场合。
在车辆行驶过程中，制动是一种重要的动作，会对桥梁结构产生一定的动力响应。
本文将对曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应进行研究和分析。
我们需要了解车辆制动的原理。
当车辆行驶过程中需要停止或减速时，驾驶员会踏下制动踏板。
通过制动系统，刹车盘会受到制动器的压力，从而产生制动力。
制动力通过车轮传递给桥梁结构，会对桥梁产生动力响应。
对于曲线连续梁桥而言，其结构承受着车辆行驶过程中的动力负荷。
在车辆制动作用下，曲线连续梁桥的动力响应主要表现在以下几个方面：首先是轴向力的变化。
在车辆制动作用下，车轮上的制动力会通过桥梁的支座传递给桥梁结构，产生轴向力。
这种轴向力的变化会引起桥梁结构的变形和应力的变化。
其次是弯矩的变化。
在曲线连续梁桥上，由于车辆在曲线上行驶时需要进行转弯，因此车轮与桥梁结构之间会产生离心力。
离心力会使桥梁结构出现弯曲，产生弯矩。
在车辆制动时，弯矩的变化会对桥梁的疲劳寿命产生影响。
桥梁支座处的轴向力和剪力也会发生变化。
由于车轮的制动力作用在桥梁上时，会导致桥梁支座处出现轴向力和剪力。
这些力的变化会影响桥梁支座的稳定性和安全性。
桥梁的振动特性也会受到制动作用的影响。
在车辆制动时，由于制动力的突然产生和消失，桥梁结构会产生振动。
这种振动对桥梁的疲劳寿命和结构稳定性都会产生影响。
为了研究和分析曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，可以采用有限元方法进行数值模拟和分析。
通过建立适当的模型，可以计算出曲线连续梁桥在制动作用下的轴向力、弯矩、剪力和振动等参数，了解桥梁结构在实际行驶情况下的受力和变形情况。
桥梁结构的动力响应分析
桥梁结构的动力响应分析桥梁是连接两个地区的重要交通工具，承受着车辆和行人的巨大荷载。
在日常使用中，桥梁结构会受到各种动力作用的影响，如行车振动、地震等，这些作用会导致桥梁的动力响应。
因此，对桥梁结构的动力响应进行分析具有重要意义，可为桥梁的设计和维护提供依据。
桥梁结构的动力响应可以理解为结构在受到外力作用时的反应。
动力响应的分析可以通过数学建模和计算方法来完成。
在模型建立时，需要考虑桥梁结构的几何特征、材料性质以及外部载荷等因素。
针对不同的桥梁类型，可以采用不同的动力响应分析方法，如模态分析、频率响应分析等。
模态分析是一种常用的动力响应分析方法。
它通过求解桥梁结构的振型和频率，来获得结构在不同模态下的响应。
在进行模态分析时，首先需要建立桥梁的有限元模型。
有限元模型将桥梁结构离散成一系列的节点和单元，节点代表结构的位移自由度，单元代表结构的刚度和质量。
接下来，需要确定桥梁结构的边界条件和荷载情况。
通过解析有限元方程，可以得到桥梁结构的振型和频率，进而获得桥梁在不同模态下的动力响应。
频率响应分析是另一种常用的动力响应分析方法。
它通过求解结构在一定频率范围内的响应，来了解结构对频率变化的敏感性。
频率响应分析的关键是确定结构的频率响应函数。
频率响应函数描述了结构在受到谐振激励时的响应特性。
与模态分析类似，进行频率响应分析时也需要建立桥梁的有限元模型，并确定边界条件和荷载情况。
通过求解有限元方程，可以获得桥梁结构在一定频率范围内的响应。
除了模态分析和频率响应分析，还可以采用时程分析等方法进行桥梁结构的动力响应分析。
时程分析是一种基于时间的分析方法，通过考虑结构的初始条件和外部载荷的时变特性，来获得结构在不同时间点上的响应。
时程分析可以考虑到荷载的突变和变化速率等因素，更加贴近实际工况。
在进行桥梁结构的动力响应分析时，还需要考虑结构的非线性特性。
非线性特性可能包括材料的非线性、接缝的滑移、支座的摩擦等。
这些非线性特性会对桥梁结构的动力响应产生重要影响，因此在建立模型时应充分考虑这些因素，以获得准确的分析结果。
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应曲线连续梁桥作为现代桥梁结构中的一种，因其具有较好的结构性能和动力性能而得到了广泛应用。
在车辆行驶过程中，制动是一种常见的情况。
因此，研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，对于保证桥梁的安全性和使用寿命具有重要意义。
曲线连续梁桥的基本结构是由多跨连续梁组成的，在激励作用下容易引起结构振动，具有一定的动力特性。
在车辆行驶过程中，车辆制动的时候，制动力对桥梁的动力响应具有重要影响。
制动力会在连接车轮和地面之间产生反向作用力，从而导致梁的振动。
考虑到曲线路线的存在，其梁段受到的制动力和横向荷载与直线梁桥不同，因此需要特别注意。
制动时的工况下，车辆的速度将减慢，并在短时间内停止。
因此，在桥梁受到制动反力作用时，发生振荡的梁段将产生相对较大的应变，并容易导致损坏或产生疲劳。
因此，对曲线连续梁桥进行动力响应分析，能够更好地了解桥梁受到制动作用时的响应特性，从而更好地保障桥梁的安全性和使用寿命。
动力响应分析的方法有很多，其中最常用的是有限元方法。
有限元方法是一种数值计算方法，在工程学和应用数学中得到了广泛应用。
其基本思想是将大型结构分成许多小的有限元，且每个有限元的行为都遵循连续体力学定律，并通过元素之间的边界条件来确定全局行为。
通过有限元方法，可以比较快捷地建立曲线连续梁桥的有限元模型，并预测其受到车辆制动作用下的动力响应。
在有限元的基础上，可以进一步进行梁桥的动力响应分析。
针对曲线连续梁桥的特殊形态，可以采用数值模拟软件进行分析。
通过数值模拟软件，可以更加清晰地模拟车辆行驶过程中的运动学和动力学效应，以及梁桥受到制动力反作用时、悬架和轮胎内压等因素之间的相互作用。
研究表明，曲线连续梁桥在受到单辆车制动力作用时，桥梁的动力响应表现出一定的周期性，具有一定的自由振动特性。
并且随着车辆速度的降低，振动的振幅也会随之减小。
在此基础上，设计人员可以根据对梁桥的动力响应特性进行相应的强度校核和检测，从而更好地保障桥梁结构的安全性和可靠性。
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应曲线连续梁桥是现代高速公路和铁路的常用桥梁形式之一，其具有连续梁和曲线两种特征。
随着交通运输的不断发展，车辆的制动过程成为评估桥梁结构安全性的关键因素之一。
因此，对于曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应进行研究具有十分重要的意义。
在车辆行驶过程中，当车辆到达曲线连续梁桥时，由于路面的变化，车身将产生倾斜，从而导致轮胎与路面接触点位置的偏移，进而引起车轮垂向、横向和切向的力的变化。
当车辆通过桥梁时，车轮的变化导致了曲线连续梁桥梁体的挠曲和旋转，从而引起结构的动力响应。
当车辆制动时，车轮的变化将更加显著。
因此，对于曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应进行深入研究，有利于了解桥梁结构在复杂工况条件下的动态行为，为桥梁设计和评估提供可靠的理论依据。
曲线连续梁桥在受到车辆制动力的作用下，结构的动态响应将受到多种因素的影响，其中包括桥梁结构自身的特性、车辆质量、制动卡钳的放松程度、路面摩擦系数等。
基于这些因素，研究表明曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动态响应通常体现为两种类型的振动：横向振动和竖向振动。
横向振动是指桥梁沿横向方向的摇晃和旋转，其主要是由于车辆制动造成轮胎和路面之间的横向力偏移所引起的。
在横向振动过程中，当车辆行驶到桥梁的中央位置后，横向振动的幅值将逐渐减小，直到消失。
此时，曲线连续梁桥的横向加速度将达到峰值，并且桥梁支承点的反力将会变化。
对于横向振动的控制，可以采用加强桥梁支承进行措施的方式，提高桥梁的横向稳定性。
总之，曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应是一个复杂的问题，需要考虑多种因素的影响。
为了保证桥梁的安全运行，在设计和评估过程中需要充分考虑车辆制动对桥梁结构产生的动态响应。
为了提高桥梁的结构稳定性和安全性，需要采取有效的措施控制横向和竖向振动。
高速公路桥梁在交通荷载作用下的动力响应统计与分析
ｔｅｒｃｒ ｆ ａｈｇ ｄｒ ｔ ｎ ｉ ｃｎｕ ｃ ｏ ｉ ｅｉ ｅｔ ａ ｄｔ ｆ ａ ｉｇｓｍ ｌ ， ｎｔｒ ｆ ｈ ｅｉｌ ｔ ｅ ｈ ｅｏｄｏ ｃ ｉ ｅ ；ｈ ， ｎ ｏｊｎ ｔ ｎｗｔ ｔ ｖ ｓｇｔ ａ ｃｌ ｄｎ ｐｅ ｉ ｍｓ ｅｖｈｃｅ ｙ ， ｅ ｒ ｅ ｉ ｈ ｈ ｎ ｉ ｅ ｒｉ ｏ ｆ ａ ｓ ｅ ｏｔ ｐ
振 第３ １卷第
Ｊ Ｕ Ｎ Ｌ Ｏ Ｂ Ａ Ｉ Ｎ Ａ Ｄ Ｓ ０Ｃ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＶＩ Ｒ Ｔ Ｏ Ｎ Ｈ Ｋ
高速公 路桥 梁在 交通 荷载 作 用 下 的动 力 响应统 计 与分 析
王 涛 ，韩万水 ，黄平 明
７ ０６ ） １０４
（ 长安大学 桥梁与隧道陕西省重点实验室 ， 西安
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｄ ｎａ ｃ ｅ ｐ ｎｓ ｏ ｒｄ ｅ ｎ ｅ ｒ ｆ ｃ ｌ ａ ｉ ｇ ｉ ｏ ｅ ｆ ｖ ｔｌ ａ ａ ｔｒ ｏ ｖ ｈ ｃｅ ｂｒｄ ｅ ｓｒ ｃ ： ｅ ｙ ｍｉ ｒ ｓ ｏ ｅ ｆ ａ ｂ ｇ ｕ ｄ ｒ ｔａｆ ｏ ｄ ｎ ｓ ｎ ｏ ｉ ｐ ｒ ｍｅ ｅｓ ｆ ｒ ｅ ｉｌ — ｉ ｇ ｉ ｉ ａ
摘 要 ：车辆行驶引起的桥梁振动的动力响应数据是车桥耦合振动分析中重要参数。采用超声波测速仪 、 录像机
及桥梁动态测试仪 同人工记 录相结合 的方法对高速公路交通荷载各要素进行 ２ ４小 时连续 、 全面调查 ， 采集 了 ８片梁 的 ５
６ ０单车过桥 的动响应数据 ， ５ 研究 了总交通荷载调查样本 中不 同梁体 的动响应 数据 的统计规律 ， 然后 按车型分类 对采 集 的动力响应数据进行详细 细致 的统计分析 ， 全面分 析了高速 公路交通 荷载 车辆过桥 引起 的桥 梁动力 响应的 时空分布 规
钢筋混凝土桥梁在车辆荷载作用下的动力响应分析的开题报告
钢筋混凝土桥梁在车辆荷载作用下的动力响应分析的开题
报告
一、研究背景与意义
随着交通工具的不断发展，钢筋混凝土桥梁已成为道路交通建设的重要部分。
然而，桥梁在车辆荷载作用下的动力响应分析一直是桥梁工程的重要研究内容之一。
因为，道路交通的发展使得大量载重车辆频繁经过桥梁，而这些车辆的荷载会给桥梁带来动力载荷作用，从而对桥梁的安全性和耐久性产生直接影响。
因此，对于钢筋混凝土桥梁在车辆荷载作用下的动力响应进行研究，可以为桥梁的设计、施工和维护提供一定的参考，对于确保道路交通的安全和畅通起到非常重要的作用。
二、研究内容
本文主要研究内容为钢筋混凝土桥梁在车辆荷载作用下的动力响应分析。
具体内容包括：
1.钢筋混凝土桥梁的荷载特性及动力响应的基本理论和方法。
2.钢筋混凝土桥梁的有限元建模方法和计算过程，包括建立桥梁的几何模型和材料模型、进行网格划分、确定边界条件等。
3.钢筋混凝土桥梁在不同荷载条件下(静态荷载和动态荷载)的动力响应分析，包括结构的振动特性、振动模式、振幅等参数。
4.在分析结果的基础上，结合实际工程问题，对钢筋混凝土桥梁的设计、施工、维护等方面提出相应的建议和措施。
三、研究方法
本文主要采用数值计算方法进行研究。
首先通过有限元建模方法建立钢筋混凝土桥梁的几何和材料模型，并进行网格划分、确定边界条件等。
然后采用动态分析方法对桥梁在不同荷载条件下的动力响应进行分析。
四、预期结果
通过本文对钢筋混凝土桥梁在车辆荷载作用下的动力响应进行分析，可得出桥梁的振动特性、振动模式、振幅等参数，并由此对桥梁的设计、施工、维护等方面提出相应的建议和措施，达到确保道路交通的安全性和畅通的目的。
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应【摘要】本文主要研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应。
在介绍了研究背景和研究意义。
在首先分析了曲线连续梁桥结构的特点，然后探讨了车辆制动对桥梁结构的影响，并对动力响应的原理进行了深入分析。
接着介绍了数值模拟方法和实验研究方案。
在对结构响应特点进行了分析，提出了对桥梁结构设计的启示，并展望了未来研究方向。
通过本文的研究，可以更好地理解曲线连续梁桥在车辆制动情况下的动力响应特性，为桥梁结构设计提供参考和指导。
【关键词】曲线连续梁桥、车辆制动、动力响应、结构特点、影响、原理分析、数值模拟方法、实验研究方案、结构响应、设计启示、研究展望1. 引言1.1 研究背景曲线连续梁桥是一种特殊的桥梁结构，其具有弯曲和连续的特点，广泛应用于高速公路等路段。
随着车辆制动技术的不断进步，车辆在行驶过程中制动时对桥梁结构会产生一定的影响，包括振动和应力等。
研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，有助于深入了解桥梁结构在不同工况下的响应特性，为桥梁设计和结构优化提供理论依据。
通过对桥梁结构的动力响应进行分析和研究，可以为减小车辆制动对桥梁结构的影响、提高桥梁结构的安全性和稳定性提供重要参考。
研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应具有重要的实际意义和科学价值。
深入探讨这一问题，有助于为桥梁工程领域的发展提供新的思路和方法，为建设更加安全、稳定的桥梁结构提供技术支持。
1.2 研究意义曲线连续梁桥是一种常见的桥梁结构形式，其具有较高的工程应用价值。
研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，对于深入了解桥梁结构在复杂工况下的受力特性具有重要意义。
曲线连续梁桥是连接不同高程或者不同方向的桥梁，在道路设计中占据重要位置。
而车辆制动过程中产生的惯性力和摩擦力会对桥梁结构产生影响，进而影响桥梁的稳定性和安全性。
通过研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，可以为工程实践提供科学依据，指导桥梁结构的设计和施工。
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应
曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应梁桥是一种经典的桥梁结构形式，具有良好的承载能力和稳定性。
曲线连续梁桥是指在曲线段上采用连续梁支撑结构的桥梁形式，其结构具有一定的特殊性和复杂性。
当车辆行驶在曲线连续梁桥上并进行制动时，会产生一定的动力响应。
本文将从理论模型分析、实验研究和工程应用等方面探讨曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应。
一、理论模型分析1. 曲线连续梁桥的结构特点曲线连续梁桥是一种特殊的梁桥结构形式，其在曲线段上采用了连续梁支撑结构，从而能够满足曲线道路的需要。
在桥梁设计中，需要考虑曲线连续梁桥的横向曲线半径、纵向设计曲线等参数，以保证桥梁的安全性和舒适性。
2. 车辆制动对曲线连续梁桥的影响当车辆行驶在曲线连续梁桥上并进行制动时，车辆的制动力会传递给桥梁结构，从而产生一定的动力响应。
这种动力响应会引起桥梁结构的振动和应力变化，影响桥梁的使用性能和安全性。
3. 动力响应的理论模型针对曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，可以建立相应的理论模型。
该模型应考虑车辆制动的力学特性、曲线连续梁桥的结构参数、车桥耦合作用等因素，从而能够对桥梁结构在制动作用下的动力响应进行合理的预测和分析。
二、实验研究1. 实验方法为了研究曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应，可以采用模拟试验、现场测试等方法进行实验研究。
通过在实验台上模拟车辆行驶和进行制动，或者在实际桥梁上进行现场测试，可以获取桥梁结构在制动作用下的动力响应数据。
2. 实验结果通过实验研究可以获取曲线连续梁桥在车辆制动作用下的动力响应数据，包括桥梁结构的振动频率、位移响应、应力变化等参数。
这些实验结果可以为进一步分析桥梁结构的动力响应提供重要的参考。
三、工程应用1. 桥梁设计在曲线连续梁桥的设计中，需要充分考虑车辆制动对桥梁结构的影响。
通过结合理论计算和实验研究的结果，可以合理确定桥梁结构的设计参数，从而保证桥梁具有良好的动力响应特性。
2. 桥梁监测为了保证曲线连续梁桥的安全性和稳定性，需要对桥梁结构进行定期监测。
铁路桥梁在高速列车作用下的动力响应
铁路桥梁在高速列车作用下的动力响应摘要：随着高速铁路的不断增加，列车以及桥梁的动力作用也逐渐凸显。
高速运行列车会对桥梁产生一些冲击作用。
而高速运行的列车在桥梁振动作用的影响之下会影响自身的平稳性以及安全性。
对此，要加强对铁路桥梁高速列车作用之下动力相应的研究分析。
文章主要对车-桥系统在撞击载荷的作用下的动力研究、车激动力相应、车辆参数对桥梁动力响应产生的影响进行了简单的探究分析，对铁路桥梁在高速列车的作用下的动力响应进行了论述分析，以供参考研究。
关键词：铁路桥梁；高速列车作用；动力响应随着基础建筑项目的增多，高速铁路桥梁成为了现阶段主要建设内容。
在高速铁路运行过程中势必会产生不同的动力响应，这样就会产生各种撞击荷载，要想保障列车的安全性，就要对其进行分析，进而保障列车行驶的安全性。
1.铁路桥梁在高速列车作用下的动力响应研究现状对于高速铁路桥梁来说，在高速列车行驶过程中会对铁路产生写摩擦桩基，在学术上来说就是车-桥耦合振动撞击。
在高速列车通过的过程中，在耦合振动影响之下，其产生的冲击荷载以及惯性荷载作用相对较大，其对于桥梁的振动影响较为显著，而打垮桥梁车激响应研究逐渐受到人们的重视，一些学者通过构建三维车辆模型及桥梁有限元模型进行分析，综合轮轨接触关系构建形成车桥耦合动力系统模型；综合在高速列车运行过程中，轨道因为不平顺会产生随机激励作用，在对桥系统动力方程进行计算求解，可以获得桥梁节点的振动响应。
而一些学者通过模态坐标法对高速立车以及大跨度道岔连续量的空间耦合振动桥梁响应问题进行了研究分析。
一些学者将车辆看做是两自由度体系，对车辆荷载激励下存在的多跨连续梁桥以及减振问题进行了研究分析，对铁路桥梁在高速列车作用之下的动力响应进行了分析。
2.路桥梁在高速列车作用下的动力响应研究了解车-桥系统在撞击载荷的作用下的动力研究、车激动力相应、车辆参数对桥梁动力响应产生的影响，对铁路桥梁在高速列车的作用下的动力响应研究有着积极的价值与意义，其具体如下：2.1车-桥系统在撞击载荷的作用下的动力研究正常运行的高速列车与铁路之间势必会产生各种撞击问题，其产生的撞击荷载主要就是在桥梁以及列车之间作用。
高速铁路桥梁设计中的动力响应分析
高速铁路桥梁设计中的动力响应分析随着交通工具的现代化，高速铁路桥梁的建设也成为了当前交通建设中的一个重要领域。
在高速铁路桥梁的设计过程中，动力响应分析是一个不可忽略的重要工作，它有助于预测并评估车辆和行人在桥梁上运行时可能产生的振动和影响，保证桥梁的安全性和通行性。
本文将从桥梁动态特性、分析方法、影响因素等几方面探讨高速铁路桥梁设计中的动力响应分析。
一、桥梁动态特性桥梁的动态特性包括结构特性和地基特性，其中结构特性描述了桥梁在1Hz以下的频率范围内的动态特性，而地基特性则描述了上述频率范围之外的低频特性。
在进行动态响应分析时，需要对桥梁的动态特性有一个全面的了解，以确保分析的精确性。
桥梁结构特性一般可以通过模态分析获取，这需要考虑大跨径梁式桥梁的悬臂状态和冠拱状态。
同时，地基特性则需要考虑桥梁基础的特性和地下水位对桥梁的影响等。
二、分析方法在进行动力响应分析时，可以采用有限元程序进行数值求解。
有限元程序将桥梁分割为许多小单元，计算单元间的相互作用和桥梁各部分的响应。
相比传统的手算方法，有限元程序在求解过程中更加精确和高效。
另外，模态分析也是一种常用的分析方法，在得到桥梁特征值和特征向量后，可以通过模态合成法得到桥梁响应。
在进行模态分析时，需要考虑桥梁结构和典型荷载的相互作用，选择合适的约束条件和荷载矩阵，以及确定合适的求解方法，以保证分析的精确性和有效性。
三、影响因素桥梁动力响应分析受到许多因素的影响，其中包括桥梁几何形状、模型参数和荷载条件等。
在进行分析时，需要考虑这些因素对分析结果的影响，以确保结果的准确性和可靠性。
同时，桥梁材料的影响也不能忽略。
桥梁在实际运行中，可能存在疲劳破坏等问题，这对桥梁的动力响应分析和修建都产生极大的影响。
因此，需要对桥梁材料的物理特性和力学性能进行充分考虑，以预测桥梁运行时的响应行为。
四、结论动力响应分析在高速铁路桥梁设计中占据着重要的位置。
在分析过程中，需要对桥梁的动态特性、分析方法和影响因素等方面进行充分考虑，以提高分析结果的可靠性和精度。
桥梁结构的动力特性分析与实践案例分析
桥梁结构的动力特性分析与实践案例分析引言作为建筑工程行业的教授和专家，我多年来从事建筑和装修工作，积累了丰富的经验，并在桥梁结构的动力特性方面有着深入的研究。
本文旨在分享我的经验和专业知识，着重探讨桥梁结构的动力特性分析及相关实践案例。
通过深入分析和实践案例的讨论，将为读者提供有价值的参考和指导。
一、桥梁结构的动力特性分析1. 动力特性的定义与重要性桥梁结构的动力特性指的是结构在受到外部加载（如车辆行驶、地震等）或内部反馈（如风荷载等）作用下的振动响应。
了解桥梁结构的动力特性对于评估结构的安全性、预测结构的振动响应以及设计适当的控制措施至关重要。
2. 动力特性的分析与评估方法桥梁结构的动力特性分析通常包括模态分析、频率响应分析和时程分析等方法。
模态分析用于确定桥梁的固有振动模态和频率，频率响应分析用于确定结构在受到外部激励时的振动响应，而时程分析则是模拟结构在实际使用过程中的动力响应。
3. 动力特性分析的输入参数和工具在进行桥梁结构的动力特性分析时，需要准确输入结构的几何形状、材料参数、边界条件和加载情况等参数。
同时，还需要借助一些专业的分析工具和软件，如有限元软件、动力分析软件等，来完成复杂的计算和分析工作。
二、桥梁结构动力特性实践案例分析1. 桥梁结构在地震作用下的动力特性地震是桥梁结构最常见的激励源之一，对桥梁结构的动力特性有着显著的影响。
在实践中，我们通常通过分析地震动力学响应谱、地震时程分析等方法来评估桥梁结构在地震中的动力反应。
以某高速公路桥梁为例，我们利用有限元软件进行模态分析，确定了桥梁主要的振型和固有频率，并结合地震动力学响应谱，得出了结构在不同地震等级下的地震反应。
2. 桥梁结构在风荷载下的动力特性风荷载对桥梁结构的影响同样不可忽视。
在实践中，我们可以通过风洞试验、数值模拟和频率响应分析等方法来研究桥梁在风荷载下的动力特性。
以一座大型斜拉桥为例，我们采用风洞试验和有限元模型，分析了桥梁在各种风速条件下的振动响应和结构的疲劳性能，从而为设计防风措施提供了科学依据。
高速铁路桥梁的动力响应分析
高速铁路桥梁的动力响应分析一、引言高速铁路系统是现代交通运输中的重要组成部分，其中桥梁作为高铁线路的重要节点，在保障列车行驶安全和稳定的同时，也面临着动力响应等方面的挑战。
本文旨在对高速铁路桥梁的动力响应进行分析，并提出相应的解决方案。
二、桥梁动力响应的影响因素1.列车荷载：高速列车的运行速度较快，带来的荷载对桥梁结构会产生动态作用，应充分考虑列车类型、惯性力和振动等因素。
2.桥梁结构特性：桥梁的自振频率、刚度和阻尼等参数是决定其动力响应的关键因素，在设计和施工中应合理选取和控制。
3.地基条件：地基的承载力和刚度对桥梁的震动传递和响应起着重要的作用，需进行地质勘察和合理设计。
4.环境因素：如风、温度、湿度等环境因素会对桥梁的动力响应产生一定影响，需要在设计中予以考虑。
三、桥梁动力响应的分析方法1.有限元分析：采用有限元方法可以对桥梁进行模态分析，求解其固有频率和振型，进而得到结构的动力响应。
2.振动台试验：通过模拟实际荷载和振动条件，在振动台上对桥梁进行试验，观察和记录其动力响应情况。
3.现场监测：在实际运行中对桥梁进行监测，采集振动数据，并结合实际载荷条件进行动力响应分析。
四、动力响应分析的结果与解决方案1.分析结果：通过上述方法得到的动力响应数据可以用于评估桥梁的安全性和稳定性，判断是否存在动力响应超限的问题。
2.解决方案：对于发现的动力响应超限问题，可采取以下措施进行解决：（1）调整桥梁的结构参数，如刚度和阻尼，以提高其自振频率，减小动力响应。
（2）增加桥梁的荷载传递路径，加强桥梁与地基的连接，提高桥梁的整体刚度和稳定性。
（3）在桥梁关键部位设置减振装置，如阻尼器、减振器等，以吸收和分散动力荷载，减小桥梁的动力响应。
五、结论高速铁路桥梁的动力响应分析是确保铁路运行安全和稳定的重要环节。
通过针对桥梁的影响因素进行分析，并采取相应的解决方案，可有效减小桥梁的动力响应，提高桥梁的安全性和稳定性。
动态载荷下的桥梁结构响应分析
动态载荷下的桥梁结构响应分析一、引言桥梁作为交通的重要组成部分，其结构的安全与稳定性对于保障道路交通的顺利进行至关重要。
然而，在实际使用中，桥梁常常受到各种动态载荷的作用，如行车荷载、地震荷载等，这些载荷对于桥梁结构的响应产生重要影响。
因此，对动态载荷下桥梁结构的响应进行分析是非常必要的。
二、动态载荷的分类及特点1. 行车荷载：行车荷载是指桥梁在汽车、火车等车辆行驶时所受到的载荷。
行车荷载的主要特点是变化频率高、影响范围广、载荷大小不一。
2. 风荷载：风荷载是桥梁在受到风力作用时所受到的载荷。
风荷载的主要特点是阵风的突然性和变化性，对桥梁的破坏作用较大。
3. 地震荷载：地震荷载是桥梁在地震作用下所受到的载荷。
地震荷载的主要特点是频率宽、幅值大、瞬时性强，对桥梁的结构产生破坏性影响。
三、桥梁结构响应分析方法1. 理论分析：通过建立桥梁结构的动力响应方程，采用数值计算方法求解，得到桥梁结构在不同动态载荷下的响应。
这种方法能够较准确地反映桥梁结构的响应情况，但计算量大、复杂度高。
2. 实验分析：通过在实际桥梁上进行动力载荷试验，测试不同动态载荷下桥梁结构的响应情况。
这种方法能够直接观测到桥梁的动态响应，具有较高的可信度，但成本高、周期长。
3. 数值模拟：借助计算机软件对桥梁结构进行数值模拟，模拟不同动态载荷下桥梁结构的响应过程。
这种方法在计算速度和准确度上有一定优势，但仍需依赖于理论分析结果的验证。
四、动态载荷下的桥梁结构响应分析案例以地震荷载为例，对动态载荷下的桥梁结构响应进行分析。
在地震荷载的作用下，桥梁结构会出现不同程度的振动和位移。
首先，通过理论分析建立桥梁结构的动力响应方程，考虑到桥梁的几何形态、结构材料、边界条件等因素，计算出桥梁在地震作用下的振动频率和振型。
然后，通过数值模拟，将桥梁的动力响应方程输入计算机软件中，进行动态分析计算，得到不同时间点下桥梁不同部位的振动和位移情况。
在实际工程中，需要对桥梁的结构参数进行优化设计，以防止由于地震载荷引发的严重结构破坏。
桥梁在车辆作用下空间动力响应的研究
桥梁在车辆作用下空间动力响应的研究摘要：随着国民经济的不断发展，区域间的经济文化交流得到了加强，公路桥梁作为经济往来的重要载体，承担着车辆安全的重任。
同时，随着车辆轴重的加重及数量的增加，对桥梁的参数要求随之增加。
本文主要就桥梁在车辆作用下空间动力响应进行分析与探究。
关键词：公路桥梁；空间响应；动力响应结构优化设计在结构中应用广泛，特别是动力分析与动力优化在结构研究设计中更具有重要意义。
优化过程中，优化效率在很大程度上取决于灵敏度分析的计算效率和精度。
灵敏度分析的目的就是要找出对所关心的响应影响最敏感的参数。
在桥梁结构动力响应中，通过推导结构动力方程的一般表达式，提出动力响应问题，介绍求解动力响应问题的普遍方法，整体刚度矩阵质量矩阵的形式，以及刚度矩阵和质量矩阵对设计变量的导数矩阵求法。
1车辆荷载作用下桥梁动力响应优化设计1.1动力优化设计结构动力设计是动力分析的反问题或逆问题，它的求解要比正问题困难和复杂得多。
故在早期的动力设计中，限于当时结构设计水平，不得不采用经验、类比或试凑的方法。
显然，这些方法由于缺乏理论分析和计算结果的指导，使得设计结果带有较大的盲目性。
结构动力学设计要求工程结构具有良好的振动特性，避免出现振动故障，例如要求不出现有害的共振和过度振动等。
在设计时需采用必要的振动控制措施，才能保证结构良好的动力学性能。
振动问题不同于静强度问题，静强度设计主要取决于材料性能及工艺性能，而动强度则是由更多的因素决定的。
因而，结构动力学设计的设计指标和设计措施都有待于进一步明确和逐步形成。
结构动力特性优化设计包括结构的固有频率、振型、阻尼和刚度与质量分布等诸多方面。
其中以结构固有频率为目标或约束的优化设计是研究中涉及最早的课题，也是迄今成果相对较多的方面。
一般用于此类问题的优化方法包括：分布参数法、准则法和数学规划法。
1.2桥梁动力响应分析方法结构动力学设计的主要基础之一是结构动力学分析。
目前工程上广泛采用的有限单元法包括以下主要组成部分：1.2.1建立结构有限元模型结构有限元模型是结构动力学设计的对象。
桥梁在车辆作用下空间动力响应的研究
第13卷 第4期2000年10月中 国 公 路 学 报Ch ina Journal of H ighw ay and T ranspo rtV o l 113 N o 14O ct .2000文章编号:100127372(2000)0420037205收稿日期:1999205201基金项目:国家留学基金项目(199925003233)作者简介:王元丰(19652),男,黑龙江嫩江人,北方交通大学副教授,工学博士后.桥梁在车辆作用下空间动力响应的研究王元丰1,许士杰2(11北方交通大学土建学院,北京 100044;21中国铁道出版社,北京 100054)摘 要:结合公路桥梁的特点,视桥梁与车辆为一个相互作用的整体系统,以模拟桥梁在汽车通过时的空间动态响应。
在分析中,桥梁的自振特性先由有限元法得到;车辆采用三维汽车模型,统一列出车桥系统的动力方程。
将桥梁的自振模态代入系统,减少桥梁的自由度,采用N ewm ark 2Β逐步积分法求解系统方程。
由于并不特别限定具体的桥梁形式和构造,可以考虑多车道、多车辆、不同的车速以及不同的车辆参数,车辆模型具有标准化的特点,因此本方法具有一定的实用性和通用性。
算例表明本文方法可靠,精度较高。
关键词:公路桥梁;自振特性;车桥振动;模态综合法中图分类号:U 441.2 文献标识码:AStudy of dynam ic respon se of h ighway -br idge w ith veh iclesW AN G Yuan 2feng 1,XU Sh i 2jie2(1.Co llege of C ivil Engineering ,N o rthern J iao tong U n iversity ,Beijing 100044,Ch ina ;2.Ch ina R ail w ay Pub lish ing Hou se ,Beijing 100054,Ch ina )Abstract :O n the basis of the characteristics of h ighw ay 2b ridge ,regarding the b ridge and veh icles as a w ho le system ,th is p ap er sets up an effective m ethod to analyze the arch 2b ridge’s dynam ic respon se under m oving veh icles loads .T h is m ethod derives the govern ing equati on s of b ridge 2veh icle system w ith th ree 2di m en si onal au tom ob ile m ethod and sp atial freedom s of b ridge ,so lving the govern ing equati on s by N ewm ark 2Βm ethod after reducing the b ridge’s freedom s w ith its m ode 2shap es w h ich are ob tained by FE M .A s there is no sp ecial restricti on fo r the b ridge structu re and the au tom ob ile m ode is standardized ,the p ropo sed m ethod can con sider the case w ith differen t b ridge structu res and au tom ob ile m odes .T he num erical exam p les show s that th is m ethod is reliab le and has h igh p recisi on .Key words :h ighw ay b ridge ;free vib rati on ;b ridge 2veh icle dynam ic in teracti on ;m ode sup erpo siti on 随着国民经济的不断发展,中国客运与货运的交通量显著增长,公路桥梁上行使的车辆轴重不断加重,车辆数不断增加,车辆密度也随之提高。
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未考虑桥梁自重引起的挠度）。车辆行驶速度与冲击系数的关
系曲线如图 4 所示。
表 1 不考虑自重时桥梁跨中节点最大位移及冲击系数
车速 0（静载） 1 0 20 30 4 0 50 60 70 80 90 100 11 0 120
（km/ h ）
最 大位 移 （cm）
1.200
1 .22 81.247 1.2 631.274 1.320 1.27 21.358 1.4011 .393 1.342 1.294 1.38 6
- 0. 030 0
0. 4
0. 8
1. 2
时间 (s )
100km/ h 110km/ h 120km/ h
1.6
2
c ） 车速为 70km/ h~90 km/ h d） 车速为 100km/ h~ 120km/ h 图 3 移动车辆作用下跨中节点的竖向位移响应
208
中 国水 运
第 11 卷
图 3 为考虑桥梁自重的情况下，车辆通过桥跨结构时，
位移响应最大 。可以看到，当车辆以较大 的车速通过时，曲
线波动幅度较 大，但波峰较少。说明速度 较快时，车辆通过
桥梁的时间较 短，高频波动还没有来得及 充分发展，移动车
辆荷载己经过桥跨部分。
桥 梁在使用 过程中必须 承担活载（如行 使车辆产 生的荷
载），而 行使车辆 对桥梁具 有一定的 冲击作用 。桥梁在 行使
分析图 4 中车速与冲击系数的关系曲线，在不考虑路面 平整度的 影响下，活荷载冲击系数与 车辆行驶速度有关。冲 击系数并 非随行车速度的增大而单调 增加，而是会出现一个 或几个波峰，整体随车速呈曲折上升趋势。
四、结论 车辆通 过桥跨结构会激起桥梁的振 动，本文采用时程分 析方法， 研究了不同行驶速度的车辆 荷载通过桥跨结构时， 桥梁的动 力响应。分析了行车速度对 桥梁动力响应的影响， 并探讨了车速对冲击系数的影响规律。计算结果表明： （1 ）当车辆移动到桥跨中部时，桥梁的位移响应最大， 车辆驶入 桥跨结构前以及驶出桥跨结 构后，桥梁各点在重力 作用下的静挠度位置附近振动。 （2 ）当车辆以较大的速度通过桥跨时，跨中节点的响应 曲线波动 幅度较大，但曲线相对光滑 。说明速度较快时，车 辆通过桥 梁的时间较短，高频波动还 没有来得及充分发展， 移动车辆荷载己经过桥跨部分。 （3 ）在车速由 1 0k m / h 增加到 1 20 km / h 的过程中， 桥梁跨中 节点的最大位移并不是单调 增加，而是呈曲折上升 的 趋势 。行 车速 度对桥 梁的 最大 位移 值影 响较 大，车 速为 1 20 k m / h 时 的最 大位 移较 车辆 静止 时的最 大位 移增 加了 1 5% 。 （4 ）活荷载冲击系数与车辆行驶速度有关。冲击系数并 非随行车 速度的增大而单调增加，而 是会出现一个或几个波 峰，整体随车速呈曲折上升趋势。
第 11 卷 第 11 期 2011 年 11 月
中国水运 Chi na Wat er Tr a ns por t
Vol . 11 Novembe r
No. 11 2011
行驶车辆作用下桥梁动力响应分析
章卫忠
（江过桥跨结构会激起桥梁的振动， 对行驶车辆作用下桥梁振动特性的研究，一直是人们热心关注的问
k m / h 的速度匀速通过表面光滑的简支梁。通过时程分析，得 到不同车速的车辆荷载通过桥跨结构时桥梁各点的动力响应。
- 0. 010 m) ( - 0. 015 应 响 移- 0. 020 位 中- 0. 025 跨
- 0. 030 01
234 时 间( s )
10km/ h 20km/ h 30km/ h
0. 00 0
- 0. 00 5
)
m (
-
0.
01 0
移
位 - 0. 01 5
向 方 - 0. 02 0 Y
- 0. 02 5
自重 自 重+ 跨 中 静载
- 0. 03 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 1 3 14 15 长度( m)
图 2 自重及跨中静载作用下桥梁 Y方向的位移 计算结 果显示，仅考虑自重时，简 支梁跨中最大位移为
参考文献 [1] 宋一 凡. 公 路桥 梁动力 学[M]. 北京 ：人 民交 通出版 社，
2000：74- 94. [2] 刘福寿. 基于车桥 辊合振动的混凝土简支梁桥动力特性研
究[D]. 吉林：吉林大学，2009. [3] 赵青. 移动 车辆荷 载作用下 梁桥的冲 击系数 研究[J]. 安徽
建筑工业学院学报（自然科学版），2004，12（6）：31- 33. [4] 游福贺. 车- 桥耦合系统的振动分析[D]. 湖南：湖南大学，
- 0. 010
m) - 0. 015 ( 应 移响- 0. 020 位 中 跨- 0. 025
- 0. 030 0
0. 5
1
1. 5
时间( s )
70km/ h 80km/ h 90km/ h
2
2. 5
- 0. 010
(m) - 0. 015 应 响 移- 0. 020 位 中 跨- 0. 025
题。文中通过有限元时程分析方法，研究了桥梁在不同 行驶速度的车辆荷载作用下的动力响应，分析了车速对桥梁
动力响应的影响，并探讨了行车速度与冲击系数的关系。
关键词：车辆荷载；动力响应；冲击系数；动位移
中图分类号：U441. 2; U446
文献标识码：A
文章编号：1006- 7973（2011）11- 0207- 02
2010. [5] 李国豪.桥梁结构稳定与振动[M]. 北京：中国铁道出版社，
1996：269- 338. [6] CAI C S，C HEN S R .Framework of vehicle- bridge- wind
Dynam ic Analysis[J].Journal of Wind Engineering and Industrial Aerodynamics，2004，92（7/ 8）：579- 608. [7] 陈世俊. 车桥耦合作用的数值 模拟研究[D]. 大连：大连海 事大学，2008.
一、概述 随着现代公路 交通建设的飞速发展，各 种交通车辆的数 量迅速 增长，车辆的 行驶速度和载 重量也有很大 提高[1]。不 断增长的高速 、重载汽车与众多服役期满 或损伤较为严重的 桥梁承载能力 不足之间的矛盾日益突出。 近年来，随着轻质 高强材料和新 型结构的应用，桥梁结构不 断向着轻型化方向 发展[2 ，3 ]。这些因素使 得汽车动荷载 在桥梁承受的 荷载中所 占的比例越来 越大。在行驶车辆作用下， 桥梁结构将产生比 相同静载作用 下更大的变形和应力。且桥 梁在车辆激励下做 受迫振动，当 由桥面不平顺和车速共同作 用产生的激励力频 率与桥梁的固 有频率接近时，将引起桥梁 的共振，危害桥梁 的安全[4-6 ]。因此，车辆荷载对桥梁结构的冲击和振动影响， 已成为桥梁结构计算分析中不容忽视的重要因素之一。 本文通过 ANS YS 有限元时程分析方法，研究了不同行 驶速度的车辆 荷载通过桥跨结构时桥梁的 动力响应。分析了 行车速度对桥 梁动力响应的影响，并探讨 了车速对冲击系数 的影响规律。 二、计算模型 某汽车质量为 M2 =2 0,0 00 Kg，以一 定速度匀速行驶在 简支梁上。简支梁桥全长为 L=1 6 m ，弹性模量为 E =3 .25 × 1 01 0N/ m 2，泊松比ρ= 0.2 ，密度ρ= 2,6 00 k g/ m 3 ，梁截面积 为 S = 0.9 38 m 2 ，高度为 H= 0.7 5m 。假设车辆行驶方向为 X 方向，桥梁振动方向为 Y 方向。汽车及简支梁的计算模型如 图 1 所示。
冲击系数 - 0 .024 0.039 0.0 520.062 0.100 0.0 600.132 0.1670 .16 10.118 0.078 0.15 5
0. 18
0. 15
数 0. 12 系 0. 09 击 冲 0. 06
0. 03
0. 00
0
20
40 60 80 100 120
车速( km/ h)
图 4 车速与冲击系数的关系
由表 1 中不考虑自重时的跨中节点最大位移可以看出， 在车速由 10 km / h 增加到 12 0 km / h 的过程中，桥梁跨中 节点的最 大位移并不是单调增加，而 是呈曲折上升的趋势。 车速较大 时，行车速度对桥梁的最大 位移值的影响也较大， 当车速为 12 0k m / h 时，桥梁跨中节点最大位移较车辆静止 于跨中时的最大位移增加了 15 %。
桥梁跨中节点 的竖向位移响应。由于车速 不同时，车辆通过
桥跨的时间不 同，因此分析时长也不相同 ，分别计算不同车
速 的车辆 通过 桥跨 结构 及驶 出桥 跨结构 后一 段时 间内 的响
应。
由图 3 的曲线可以看出，车辆驶入桥跨结构前以及驶出
桥跨结构后， 桥梁跨中节点均在重力作用 下的静挠度位置附
近振动（Y1= -0 .01 43 m 处）。车辆通过桥跨结构时，跨中节 点的位移响应 明显增大，且当车辆移动到 桥跨中部附近时的
y
x
v
M2
x
M1 EI
L
图 1 计算模型 采用 ANS YA 有限 元软 件建 立有 限元 模型， 简支 梁用 be a m 3 单元模拟，将车辆荷载作为激励，以移动节点力的形 式作用在桥梁上，使车辆位移与桥梁位移耦合。建立几何模型 并划分单元后，有限元模型的单元数为 32 0，节点数为 3 21 。 收稿日期：2 01 1- 0 8- 16 作者简介：章卫忠，江苏石油勘探局勘察设计研究院。
车 辆作用 下产 生的 动态 变形或 内力 与车 辆静 止作 用在桥 梁
上使桥 梁产生的 静力变形或内 力之比即为 桥梁的冲 击系数。
由于冲 击作用的 存在，桥梁在活 载作用下产 生的内力 要比同