當車輛以一定速度通過橋梁時,使橋產生振動、沖擊等動力效應。而橋梁的振動又反過來影響車輛的振動。這種相互作用、相互影響的問題,就是車輛與橋梁之間的振動耦合問題。為了準確分析車橋之間的相互作用,通過建立車輪加彈簧—阻尼器—簧上質量簡支梁的動力分析模型,模擬車輛變速過橋,根據模態綜合法給出了車橋系統動力平衡方程。

軌道交通槽形梁結構在列車動載作用下會輻射低頻噪聲,這種低頻噪聲對人體健康危害很大。以軌道交通30m簡支槽形梁為研究對象,基于車橋耦合分析模型,利用有限元法和邊界元法計算槽形梁結構輻射聲功率。將響應面法與輻射聲功率計算相結合,建立了以槽形梁輻射結構噪聲在分析頻率范圍內的總聲功率級為目標及以槽形梁質量為約束的聲學優化模型,再利用序列二次規劃法進行求解,最終找出了槽形梁結構聲學最優的截面尺寸。優化后槽形梁底板厚度為0.34m,腹板厚度為0.22m。計算結果表明,利用響應面法可以有效的對槽形梁進行聲學優化,而且優化后的降噪效果還是比較顯著的。

大跨度提籃拱橋車橋耦合振動分析——大跨度提籃拱橋車橋耦合振動分析目前國內外規范對橋梁設計關于橋梁剛度限值的規定只適用于單跨和多跨簡支梁等小跨度常規橋梁,特殊結構橋梁都超出了目前我國各種規范和暫規所能涵蓋的范圍。提出了列車、大跨度提籃拱橋空間...

本文采用3-d全車模型和模態坐標法,以路面豎向不平順為激勵源,建立車-橋耦合振動微分方程,用runge-kutta法求解,據此思路用matlab編制車-橋耦合振動的計算程序,并進行了frp橋面板鋼梁橋的振動分析,模擬結果與現場實測結果對比符合較好,表明該方法正確有效,可用于分析各種車橋耦合振動問題。

以32m簡支梁橋為例,使用有限元軟件simpack和ansys分別建立chr動車模型和32m簡支梁橋模型,進行兩款軟件的聯合仿真,研究列車的通過速度和簡支梁橋的剛度對橋梁動力響應的影響。研究結果表明:列車通過速度對橋梁跨中的豎向位移及豎向加速度影響比較大,跨中的豎向位移和豎向加速度均隨列車通過速度的增大而增大,列車通過速度對橋梁跨中的橫向位移和橫向加速度影響較小;橋梁剛度對跨中的豎向位移、豎向加速度、橫向位移和橫向加速度的影響比較小,工程中在現有基礎上增大橋梁剛度對提高橋梁結構的穩定性意義不大;該計算方法可用于車橋耦合振動分析,計算結果可為高速鐵路橋梁建設提供依據。

移動荷載作用下橋梁的車橋耦合振動分析——文章基于euler-bernoulli梁理論，推導了車橋耦合相互作用的動力方程，得出了考慮車一橋相互作用時的質量矩陣、阻尼矩陣以及剛度矩陣。以ansys為平臺，采用apdl語言編制了相關程序，對其進行仿真計算。結果表明，文章的...

將曲線通過車輛和曲線連續梁橋分為兩個由非線性輪軌接觸力聯系的振動子系統。運用車橋耦合振動理論,建立鐵路車輛曲線通過模型動力方程、曲線梁橋模型及其動力方程。基于激勵非線性振動的數值算法,編制曲線梁橋車橋耦合振動分析軟件vcbid,進行一座鐵路曲線連續梁橋車橋耦合振動響應分析。結果表明:行駛速度對曲線連續梁橋豎向振幅的影響較大,但曲線連續梁橋的豎向振幅并不總是隨行駛速度的增加而增加;曲線連續梁橋的橫向位移隨行駛速度的增大而增大,大致呈線性關系;車輛的橫向加速度、豎向加速度、脫軌系數和輪重減輕率均隨車輛行駛速度的增加而增加,且均滿足我國現行規范的要求。

車橋耦合系統非平穩隨機振動分析 3－142 車橋耦合系統非平穩隨機振動分析 張志超，趙巖，林家浩 （大連理工大學工程力學系工業裝備結構分析國家重點實驗室，遼寧大連116024） 摘要：本文研究了車橋耦合系統受軌道高低不平順激勵而產生的垂向非平穩隨機振動。車輛采用具有 兩系懸掛10個自由度的四輪模型，橋梁采用bernoulli-euler梁單元有限元模型。將軌道高低不平 順假設為均勻調制演變隨機過程，并考慮車輪間的相位差，采用虛擬激勵法(pem)將軌道不平度精確 地轉化為一系列垂向簡諧不平度的疊加，大大簡化了運動方程的求解。在此基礎上采用能夠更真實地 模擬車輛作用力在時間域和空間域上連續變化的精細積分法(pim)來進行數值積分計算。最后通過兩 個算例給出了耦合系統響應統計值變化的時程曲線，分析了車輛運行速度和軌道不平順對于系統隨機 響應的影響。數值計算表明

以鋼桁梁橋自由振動的模態和正則坐標作為橋跨結構振動的位移函數,將列車-鋼桁梁橋作為一個系統,計算正則坐標下鋼桁梁橋及車輛的總勢能.基于彈性系統的總勢能值不變原理及形成矩陣的對號入座法則,建立了車橋時變系統在正則坐標下的振動方程,有效減少了車橋振動的自由度和計算工作量.以某鐵路為例,計算了連續鋼桁梁橋車橋系統的振動響應,并用模態法和非模態法進行對比,最小誤差為0.16%.

城市軌道交通在給人們出行帶來便捷的同時,也給人們的生活帶來了一些問題.針對城市軌道交通高架線在車輛運行過程產生的橋梁結構噪聲問題,在車輛軌道動力學基礎上,以雙線單室箱型梁為對象,建立車輪-軌道-橋梁動力學耦合模型,通過模擬真實的車輛運行過程,計算出不同結構邊界條件下橋梁在列車經過時的振動情況.建立橋梁聲-固耦合模型,通過對比不同結構邊界條件下橋梁結構噪聲的聲場場點聲壓,發現對橋梁邊界進行約束能夠降低橋梁結構噪聲.

為探討城市軌道交通u型梁車橋系統車橋耦合振動對周邊環境的影響,采用線性化輪軌模型建立了31個自由度的車輛動力學模型。以重慶市軌道交通一號線工程中梁山以西高架區間所采用標準跨徑為30m的單線小u結構為對象,采用自編程序和通用對機車車輛過橋時的車橋耦合振動進行了分析,實測了周邊地面受到車橋耦合振動的響應,并通過計算與實測結果的對比分析對所建立的理論模型和編制的程序進行了驗證,對u梁引起的環境振動進行了評價。結果表明,u型梁具有良好的環境振動控制效果。

基于ANSYS的公路橋梁車橋耦合振動響應數值分析方法

雙鏈式懸索橋車橋耦合振動研究——采用單個移動質量一彈簧一阻尼模型模擬車輛，應用達朗貝爾原理和位移協調條件，推導出車橋耦合振動的運動方程．考慮幾何非線性及橋面不平度因素，就車輛沿橋縱軸向中心行駛和偏心行駛2種工況，探討單個移動車輛荷載對雙鏈懸索...

高架橋箱梁結構振動與噪聲的測試分析——通過對武漢輕軌高架橋25m跨長箱形梁結構跨中橫截面處振動和噪聲的測試，分析了該截面處結構振動和噪聲輻射的頻譜特性，并總結出結構振動強度和噪聲聲壓級沿橫截面的變化規律。

以某鐵路曲線連續梁橋方案為例,討論了大跨度鐵路曲線梁橋的車橋耦合振動。在對曲線梁橋車橋耦合振動的分析中,建立了具有35個自由度的鐵路車輛曲線通過模型動力方程和曲線梁的動力模型及其動力方程;應用了一種基于激勵非線性振動的數值方法算法,并在windows9x／2000／xp工作環境下利用powerstation和visualc++完成了計算程序的編制,取得了較好的計算結果。分析中將車輛和曲線連續梁橋分為兩個由非線性輪軌接觸力所聯系的振動子系統,通過迭代法進行求解,軌道不平順采用在給定軌道條件下的人工模擬不平順,在分析過程中計入了不同車速對曲線通過的車輛及曲線連續梁橋振動的影響。

通過對武漢輕軌高架橋25m跨長箱形梁結構跨中橫截面處振動和噪聲的測試,分析了該截面處結構振動和噪聲輻射的頻譜特性,并總結出結構振動強度和噪聲聲壓級沿橫截面的變化規律。

為了評估高速鐵路上多線鐵路橋梁列車運行安全性與舒適性,以渝黔鐵路白沙沱大橋為例,采用多體系統動力學軟件simpack建立了crh3動車和拖車三維空間動力學模型,并通過simpack的子結構技術將動車和拖車組裝成列車動力學模型;采用有限元軟件ansys建立了橋梁的動力分析模型,計算其自振特性.根據列車和橋梁子系統之間的變形協調條件和力平衡條件,在輪軌接觸面的節點上進行位移和力的數據傳遞,基于simpack與ansys相結合的聯合仿真方法首次進行多線車橋耦合振動仿真,分析了橋梁動力學指標及列車安全性指標和舒適性指標,探索了多線車橋耦合振動的一般規律和對列車安全性與舒適性的影響程度.研究結果表明:(1)三線列車共同作用下,與單線單獨行車時對應動車和拖車的車輛安全性指標(脫軌系數、輪重減載率及輪軌橫向力)幾乎完全一致;車輛舒適性指標(車體豎向加速度、車體橫向加速度、豎向舒適度指標及橫向舒適度指標)中除個別豎向加速度約10%外,其余指標都在1%以內,表明由于橋梁剛度較大,橋梁振動對列車動力學指標的影響很小,單線和多線對應動力學指標非常接近,可近似采用單線單獨行車時車輛動力學指標推測多線同時行車的對應指標.(2)三線列車共同作用下橋梁主跨跨中豎向位移比單線疊加位移略大,相差1%以內,豎向位移影響系數在1.001~1.006之間;三線列車共同作用下橋梁主跨跨中橫向位移與單線代數疊加位移相近,相差±10%以內,主跨跨中橫向位移影響系數在1.000左右,可以近似采用單線疊加的豎向位移和橫向位移推測三線列車共同作用下的豎向位移和橫向位移.(3)三線列車共同作用下橋梁主跨跨中豎向加速度絕對值比單線代數疊加后的絕對值小,影響系數在0.636~0.771之間,可參照單線代數疊加的橋梁豎向加速度保守評定橋梁的豎向加速度;三線列車共同作用下的主跨跨中橫向加速度絕對值比單線行車橫向加速度絕對值中的最大值小,可參照單線橫向加速度絕對值的最大值保守評定橋梁橫向加速度.

基于有限元的曲線連續梁橋車橋耦合振動分析——考慮車橋耦合振動計算了汽車通過曲線連續梁橋時車輛和橋梁的振動。把車輛和曲線連續梁橋視作兩個分離子體系，分別應用廣義虛功原理和有限元法推導了兩者的各自振動方程組，通過位移協調方程及車橋相互作用聯系方程...

第43卷第6期 2010年6月 天津大學學報 journaloftianjinuniversity vol.43no.6 jun.2010 收稿日期：2009-06-26；修回日期：2009-08-31. 作者簡介：施穎（1963—），男，教授級高級工程師，博士研究生． 通訊作者：孫慧，bighui2000@sina.com. ▋ 基于ansys的公路復雜橋梁車橋耦合動力分析方法 施穎 1,2 ，宋一凡 1 ，孫慧 3 ，周新平 4 (1.長安大學公路學院，西安710064；2.浙江工業大學建筑工程學院，杭州310014； 3.天津大學管理學院，天津300072；4.中交第一公路勘察設計研究院有限公司，西安710075) 摘要：針對復雜橋梁的車橋耦合振動數值分析，提出了采用既有有限元通用分析軟件

大跨度鐵路斜拉橋在車輛通過時,可能發生較大的變形,致使結構幾何非線性效應變得顯著。針對大跨度斜拉橋的幾何非線性特征及鐵路橋的特點,建立了結構空間動力分析模型。以廣西紅水河鐵路斜拉橋和主跨300米雙線鐵路斜拉橋方案為例,模擬機車過橋的全過程,計算了斜拉橋的車橋耦合振動響應,分析了各種因素對橋梁動力響應的影響。結果表明,對于大跨度鐵路斜拉橋,非線性分析結果與線性分析結果相比,具有明顯差別。在大跨度鐵路斜拉橋車橋耦合振動分析中,考慮結構幾何非線性效應是必要的。

針對基礎沉降對橋梁結構的影響因素和裂縫控制進行分析,詳細論述了基礎沉降對橋梁結構的影響、換土墊層法、橋梁樁基礎等對橋梁基礎沉降裂縫的控制手段。通過這些方式,更好對橋梁結構進行處理,提升橋梁的耐久性和穩定性。

以某40m＋5×70m＋40m預應力混凝土箱梁為依托,分析了日照作用下混凝土箱梁豎向溫度分布規律。借助midascivil有限元結構分析軟件,分別建立了箱梁懸澆階段和成橋狀態下的溫度引起的結構狀態變化模型,并進行了溫度對箱梁應力和撓度影響的計算與分析。結果表明,溫度對橋梁應力及撓度有一定影響,特別是成橋狀態下溫度對橋梁應力影響較大,因此在橋梁施工監控和結構測試時應考慮溫度效應。