公路桥梁结构随机振动分析

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1、国内图书分类号:U441+.3国际图书分类号:U624.2工学硕士学位论文公路桥梁结构随机振动分析硕士研究生：殷立辉导师：王宗林教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：桥梁与隧道工程所在单位：交通科学与工程学院答辩日期：2007年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:U441+.3U.D.C.:U624.2DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringANALYSISONRANDOMVIBRATIONOFHIGHWAY-BRIDGESTRUCTURECandidate

2、：YinLihuiSupervisor：Prof.WangZonglinAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：BridgeandTunnelEngineeringAffiliation：SchoolofTransportationScienceandEngineeringDateofDefence：July,2007Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要公路

3、桥梁结构的随机振动问题是一个只能用统计规律来解决的问题，无法采用确定性的方法和手段来解决。本论文提出了一种解决车桥耦合系统随机振动的新方法：在利用现有通用的有限元软件ANSYS的基础上，将车辆系统在随机因素激励下的振动转化为力的形式，针对随机振动因素对车桥耦合系统的影响规律进行分析。本文推导了单自由度体系的车辆简化模型的振动方程，与桥梁振动方程耦合，根据相关理论进行了必要的简化，建立了车桥耦合振动方程。在对车桥耦合系统随机振动分析的过程中，借鉴了路面平整度的概率模型，提出了桥面平整度的概率模型，提出了桥头跳车影响下的计算模型，提出了桥

4、面破损激励下的计算模型，并分别建立了车桥耦合振动方程。本文通过对5种跨径的简支梁桥在桥面平整度、桥头跳车和桥面破损等方面的影响下分别进行了动力效应计算，分析了桥面平整度对车桥耦合系统的影响规律及其概率，分析了桥头跳车对车桥耦合系统的影响，分析了桥面破损激励对车桥耦合系统的影响，最后分别讨论了公路桥梁结构的动力效应分别随车辆行驶速度、车辆上桥时初始振动状态、桥面平整度等级、桥头路面高差、桥面破损位置的变化而呈现的变化规律。关键词随机振动；车桥耦合振动；桥面平整度；桥头跳车；桥面破损-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractTh

5、erandomvibrationforhighway-bridgestructureisaproblemwhichcanonlyusethestatisticsystemtosolveandwecannotusetheaffirmatorymethodtosolvetheproblem.Inthispaper,theauthorsuggestsanewmethodtosolverandomvibrationofthevehicle-bridgecoupledsystem:goingaheadonthebasismakinguseoft

6、hefiniteelementsoftwarebeingappliedoruseduniversally,theauthormakesthevehiclevibrationunderrandomstimulationintotheformofforce,andcarryoutaanalysisonthechanginglawofthevehicle-bridgecoupledsystemundertheinfluenceoftherandomfactorbelongtothevibrationaspect.Inthisdiscussi

7、on,thevibrationequationofthevehiclemodelwithonefreedomisbuilt,andthevehicle-bridgecoupledvibrationequationisalsobuilt.Theauthoranalyzestheeffectofmanyrandomfactorsonvehicle-bridgecoupledsystem.Forexample,onthebasisadoptingtheprobabilitymodeloftheroadsurfaceroughness,the

8、modelofthesurfaceroughnessofbridge-deckisbuilt；Thesuppurationmodelofthevehicle’sbridgeheadjumpingorthedamageof