基于车桥耦合振动的钢管混凝土系杆拱桥动力响应分析.pdfVIP

第 13卷 第 1期 铁道科学与工程学报 Volume13 Number1 一 ． ． January2016 2016年 1月 JournalofRailwayScienceandEnginee 里 基于车桥耦合振动的钢管混凝土系 杆拱桥动力响应分析 张耀 ，孙增寿 (1．同济大学 土木工程学院，上海200092； 2．郑州大学 土木工程学院，河南 郑州450001) 摘 要：为研究钢管混凝土系杆拱桥在车辆荷载作用下的动力效应，利用ansys二次开发功能编写基于车桥耦合理论的车 桥耦合振动分析程序，分析车速、车重以及路面不平顺等级3个因素对拱肋、端部 吊杆及桥面跨中等关键部位动力响应的 影响。分析结果表明：随车速、车重及桥面不平顺等级降低，桥梁跨中节点位移响应峰值不断增大，拱脚、1／4拱肋及拱顶截 面处的应力最大值不断增大，最小值不断减小；但拱顶截面应力响应峰值对车重、车速及桥面不平顺等级的敏感程度较拱 脚与 1／4拱肋截面处的低。此外，桥梁跨 中加速度响应峰值及端部吊杆应力幅对车重20t最敏感，端部吊杆的应力幅随车 速提高反而降低 ，当桥面不平顺等级为D级时端部吊杆应力幅达到 186MPa。最后 ，对比车一桥振动响应分析发现，随着桥 面不平顺等级降低、行车速度提高，将会引起车体较大的竖向加速度峰值，进而引起桥梁结构较大的竖向位移。 关键词 ：钢管混凝土系杆拱桥；车桥耦合；车速；车重；桥面不平顺等级 中图分类号：U446；TU312 文献标志码：A 文章编号：1672—7029(2016)01—0103—08 Analysisofconcrete——filledsteeltubulartied——archbridgeundertravellingvehicles ZHANG Yao一 ，SUN Zengshou (1．SchoolofCivilEngineering，TongjiUniversity，Shanghai200092，China； 2．SchoolofCivilEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China) Abstract：A theoreticalresearchworkinrelationtothedynamicimpacttoconcrete—filledsteeltubulartied— archbridgeundermoderntravellingvehicleswasdescribed．Theprogram forbridge—vehiclecoupledvibrationis compiledbyutilizingthesecondarydevelopmentinfiniteelementanalysissoftwareANSYS．Thedynamicre． sponseofarchrib，suspenderandmid—span arediscussedrespectively inconsiderationofdifferentvehicle speed，weightandroughness．Theresultsindicate：withthedecreaseofvehiclespeed，weight nadthedeterio— ， rationofbridgeroughness，thedynamicdisplacementpeakofmid—spanandthemaximum stres