斜拉桥在多车辆作用下的动力响应分析

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1、桥梁建设2ol4年第44卷第6期(总第229期)BridgeConstruction，Vo1．44，No．6，2014(TotallyNo．229)81文章编号：1003—4722(2014)06—0081—07斜拉桥在多车辆作用下的动力响应分析王贵春，李武生(1．郑州大学土木工程学院，河南郑州450001；2．机械工业第六设计研究院，河南郑州450007)摘要：为研究车辆偏载和车辆间距对斜拉桥动力响应的影响，以福建长门大桥(主跨为550m的双塔双索面混合粱斜拉桥)为背景进行分析。基于有限元法和动力平衡原理分别建立车辆和桥梁2个子系统的力学模型和振动微分方程。根据2个子

2、系统之间位移协调条件和动力相互作用力相等的原则，利用ANSYS编写迭代计算的APDL命令流求解车一桥系统的振动微分方程。考虑不同偏载程度和车辆间距情况，分析桥梁结构的动力响应，结果表明：随着偏载程度的增大，桥梁结构动力响应在总体上增大，个别指标有一定的波动性和随机性；随着车辆间距的增大，桥梁结构动力响应在总体上减小。关键词：斜拉桥；车一桥耦合振动；车辆偏载；车辆间距；动力响应；有限元法中图分类号：U448．27；U441．3文献标志码：AAnalysisofDynamicResponsesofCable‘-StayedBridgeUnderActionofMultipl

3、eVehiclesWANGGui—chun。LIWu—sheng(1．SchoolofCivilEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China；2．SIPPREngineeringGroupCo．，Ltd．，Zhengzhou450007，China)Abstract：Tostudytheeffectofvehicleeccentricloadingandvehiclespacingdistancesonthedynamicresponsesofcable—stayedbridge，theChangmenBri

4、dge(ahybridgirdercable—stayedbridgewithdoublepylons。doublecableplanesandwithamainspanof550m)inFujianwastakenasanexampleandwasanalyzed．Basedonthefiniteelementmethodanddynamicequilibriumprinciple，themechanicalmodelsandvibrationdifferentialequationsforthetwosubsystemsofthevehiclesandbridgew

5、ererespectivelybuilt．Ontheprinciplethatthecompatibledisplace—mentconditionsanddynamicinteraactiveforcesofthesubsystemswereequivalent，theANSYSwasusedtocompiletheAPDLcommandstreamforiterativecalculation。thevibrationdifferentialequationsforthevehicle—bridgesystemweresolvedandinconsideration

6、ofthedifferenteccentricloadingdegreesandspacingdistancesofthevehicles，thestructuralresponsesofthebridgewereanalyzed．Theresultsoftheanalysisindicatethatwiththeincreaseoftheeccentricloadingde—gree，thedynamicresponsesofthebridgeincreaseonthewhole，inwhichsomeoftheindividualindicesmayhavecert

7、ainfluctuationandrandomnessandwiththeincreaseofthevehiclespacingdistance，thedynamicresponsesofthebridgedecreasesingenera1．Keywords：cable-stayedbridge；vehicle—bridgecoupledvibration；vehicleeccentricloading；vehiclespacingdistance；dynamicresponse；finiteelementmethod1引言一个重要内容