大跨度变截面连续箱梁桥车桥耦合振动分析

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1、第36卷，第3期公路、工程Vo1．36，No．32011年6月HighwayEngineeringJun．，2011大跨度变截面连续箱梁桥车桥耦合振动分析刘鹏，莫林辉，李世慧，杨国梁(1．湖南省吉怀高速公路建设开发有限公司，湖南怀化418000；2．湖南省交通规划勘察设计院，湖南长沙410008)【摘要]基于桥梁工程中广泛应用的变截面连续箱梁桥受移动车辆荷载作用时的振动方程解析解难以得到，本文运用桥梁结构动力学和有限元方法，对Euler—Bernoulli梁单元采用二节点的Hermite形函数，在假定的变截面模式基础上，推导了梁高呈抛物线变化箱形截面梁单元的刚度矩阵和

2、质量矩阵。在时域中采用精细时程积分法，编制了桥梁动力响应数值计算程序，对长沙市某工程中变截面连续箱梁桥在车辆通过时的振动响应进行了分析，研究了车辆速度和加速度变化对桥梁挠度的影响。模拟结果与已发表的文献吻合较好，挠度满足规范要求，表明该桥具有良好的刚度。[关键词]连续箱梁桥；大跨度；精细积分；刚度；动力响应；数值模拟[中图分类号]U448．215[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2011)03—0011—05Vehicle--bridgeCouplingVibrationAnalysisofLong·-spanContinuousBoxGirderBri

3、dgewithVariableCrossSectionLIUPeng，MOLinhui，LIShihui，YANGGuoliang(1．HunanJihuaiExpresswayConstruction&DevelopmentLtd，Huaihua，Hunan418000，China；2．HunanProvincialHighwayPlanningSurveyandDesignInstitute，Changsha，Hunan410008，China)[Abstract]Basedonthecomprehensiveapplicationofcontinuousboxg

4、irderbridgewithvariablecrosssectioninbridgeengineeringcurrently，it’sdifficulttogetaanalyticalsolutioninvibrationequa．tionundermovingvehicleloads．Inthispaper，bridgestructuraldynamicsandthefiniteelementmethodwereadopted．Hermiteinterpositionfunctionoftwo—nodesforEuler-Bernoullibeamelementw

5、asutilized．Basedonpresumingmodeofanon—uniformrectangularcrosssectionbeamswithparabolicvariableheightsinaplane，thestiffnessmatrixandmassmatrixwerededucedtoanalyzenon—uniformmembersusedinengineeringstructuresincreasingly．Precisetimeintegralmethodwasusedindynamicresponseandanumericalcalcul

6、ationprogramofdynamicresponsewasworkedout．Thevibrationresponseofcon。tinuousboxgirderbridgewithvariablecrOSSsectioninaprojectofchangshacityundermovingvehicleloadswasanalyzed．Influenceofvehiclespeedandaccelerationchangestobridgedeflectionwasstudied．Simulationresultswerecomparedwithsomepre

7、viouslypublishedliteratures，andbridgedeflectioncansatisfyspecification．Itwasshownthisbridgehasabetterrigidity．[Keywords]continuousboxgirderbridge；long—span；preciseintegral；rigidity；dynamicre．sponse；numericalsimulation箱形截面能适应各种使用条件，特别适合于预因此无论是公路或城市桥梁、高架道路，还是跨越宽应力混凝土连续梁桥、变宽度桥，因为嵌