大跨径波形钢腹板连续梁桥车桥耦合振动响应分析

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1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文大跨径波形钢腹板连续梁桥车桥耦合振动响应分析学位申请人：张政韬学科专业：桥梁与隧道工程指导教师：桂水荣副教授副指导教师：陈水生教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写

2、的研究成果，也不包含为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________关于论文使用授权的说明本人完全了解华东交通大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。保密的论文在解密后遵守此规定，本论文无保密内容。本人签名____________导师签名__________日期___________摘要大跨径波形

3、钢腹板连续梁桥车桥耦合振动响应分析摘要车桥耦合振动问题一直是桥梁结构动力学研究的重要课题。近年来，大多数研究者针对传统混凝土梁桥的车桥耦合振动进行了大量的研究，而波形钢腹板梁桥作为一种新型的桥梁，对其车桥耦合问题未进行深入研究，目前针对波形钢腹板组合梁桥的车桥耦合振动响应主要基于中小跨径梁桥，针对大跨径波形钢腹板梁桥开展车桥耦合振动研究很有必要，具有重要的理论研究意义和实际运用价值。本文推导了整车模型振动方程、桥梁振动方程，将有限单元法及模态综合技术引入到车桥耦合模型中来，推导车桥耦合振动方程，利用模态综合叠加法并结合Newmark-β数值积分法进行迭代求解。并用matlab

4、编写基于三轴车辆作用下的车桥耦合振动程序，数值模拟车桥耦合振动响应。以邢台市七里河紫金大桥为工程背景，利用ANSYS有限元程序建立该大桥的动力有限元模型，分析该桥自振特性。研究车速和路面不平顺和腹板类型对该桥梁动力放大系数的影响。结果表明：路面不平度等级对该桥动力放大系数是一个单调递增的关系；车速对其影响比较复杂，并且不是一个单调线性关系；路面不平度等级对波形钢腹板组合梁桥的动力响应的影响比对混凝土腹板梁桥的影响更大。本文以七里河紫金大桥为例，通过改变横隔板布置、箱梁截面形式、腹板类型、支座约束方式等参数，分析不同结构参数对其动力特性的影响。结果表明：端横隔板能有效提高结构的

5、横向抗弯刚度和抗扭刚度；箱室数量对变截面大跨度波形钢腹板组合梁桥的结构动力特性的影响可以忽略；大跨径波形钢腹板梁桥比大跨径混凝土腹板梁桥的抗扭刚度差；支座的横向约束能有效提高大跨径波形钢腹板连续箱梁桥横向抗弯刚度，端部铰支座的横向约束效果比中间铰支座更明显；设置双排支座能有效提高大跨度变截面波形钢腹板组合梁桥横向抗弯刚度及抗扭转刚度。关键词：波形钢腹板连续梁桥；车桥耦合；动力特性；参数分析；动力放大系数IAbstractCOUPLINGVIBRATIONRESPONSEANALYSISOFLONGSPANCORRUGATEDSTEELWEBCONTINUOUSBEAMBRID

6、GEABSTRACTVehicle-bridgecouplingvibrationhasalwaysbeenanimportantissueinthestudyofstructuraldynamicsofbridges.Inrecentyears,mostresearchersarestudyingthecouplingvibrationofthetraditionalconcretegirderbridge,andhasmadesomeachievements.However,thecorrugatedsteelwebbedgirderbridgeasanewtypeofb

7、ridge，wedidnotconductanin-depthstudyonitsvehicle-bridgecouplingvibrationproblem,andmostofthemareresearchonthemediumandsmall-spancorrugatedsteelwebgirderbridge.Therefore,researchoncouplingvibrationofthelong-spancorrugatedsteelwebgirderbridgeisnecessary,it