既有桥梁刚度加固方法研究及其结构动力性能改善分析

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1、申请同济大学工学硕士学位论文V‘78561l既有桥梁刚度加固方法研究及其结构动力性能改善分析培养单位：土木工程学院一级学科：土木工程二级学科：桥梁与隧道工程研究生：高丕勤指导教师：吴定俊教授二oo五年六月摘要车辆通过桥梁时，引起了桥梁结构的振动，而桥梁结构的振动又影响车辆的振动，车辆与桥梁结构之嵋J相互作用、相互影响，即为车辆和桥梁耦合振动问题。随着车辆轴重的加大、车辆运行速度的提高，一些既有桥梁在列车荷载的动力作用下．动力性能不足，不能保证车辆的运营安全性和旅客的舒适度。这既需要深入的理论研究，又需要将理论研究成果应用于实际。针对于此，本文主要做了以下工作：

2、(一)从车辆模型的衍变来综述车桥耦合振动问题的研究历史、研究方法、各阶段的研究成果。(二)推导具有23个自由度的空间车辆模型运动方程，以蠕滑理论为基础，轨道不平顺作为车桥耦合系统的激励源，建立了车辆和桥梁的位移、力协调关系，车辆、桥梁的动力运动平衡方程。(三)编制车桥耦合振动空间分析程序VBDAP。(四)应用所编程序VBDAP对芜湖长江大桥引桥进行动力性能改善分析研究，具体做了以下内容：1．分析既有桥梁动力性能不足的原因；2．提出动力性能改善措施，对剐度加固方案进行有效性分析；3．按确定刚度加固方案对既有桥梁结构进行动力性能改善，对其刚度加固前后进行静力、动力

3、分析，评估加固方案。(五)对所作的工程实例和研究工作进行总结，并对车桥耦合振动问题的发展提出自己的看法。关键词：车桥耦合振动，动力相互作用，动力性能改善，桥梁刚度，加固AbstractABSTRACTThevehiclepassingthebridgecausesthevibrationofbridgestructures．Thevibrationofbridgealsoaffectsthevehiclevibration．TheinteractionbetweenthevehicleandbridgeiscalledVehicle—BridgeCouplin

4、gVibration．EngineersaRachmoreinteresttoVehicle-BddgeCouplingVibration．W怂theincreaseofvehicleaxialloadandrunningspeedsomeexitingbridgeshavepoordynamicperformancesbymovingvehicleload．Thebridgesdonotguaranteethesafetyofvehiclesandpassages．SuchmakeitimportanttOfnoretheorystudiesandmorep

5、ractice．Inthisthesis．thecouplingvibrationofvehicle—bridgeisstudied．Themainresearchworkisasfollows：Firstly,theresearchhistoryandtheachievementsofbridge—vehiclecouplingvibrationaresummarizedfromthedevelopmentofvehiclemodel．thevehiclemodel，bridgemodel，excitationofbridge-vehiclecoupling

6、vibration，andnumericalmethodalsoareexpressed，Secondly,thevehiclemotionequationswith23DOFSarederived．ThegeometricalcompatibilityandstaticalequilibriumofVehicle—BridgeCouplingsystemareestablished．Thirdly,theprogramVBDAPtoanalyzetheinteractionofthevehicleandbridgeiscompiled．Itbasesonth

7、ewormtheory,andtakesthe缸甚ckirregularityastheexcitationofVehicle—BridgeCouplingsystem．Fourthly,thedynamicalresponseofWuhuYangtze··Rivercable·-stayedbridgeapproachincludingitsstiffnessstrengtheningisanalyzed．Itincludes：thereasonforpoordynamicperformanceofexitingbridge；validityofstiffn

8、essstrengtheningmea