大位移桥梁伸缩缝耦合动力学研究

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1、第39卷，第2期公路工程Vo1．39，No．22014年4月HighwayEngineeringApr．，2014大位移桥梁伸缩缝耦合动力学研究孙正峰，王少华，吴昊，李冰，张露(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)[摘要】运用有限元分析软件对大位移桥梁伸缩缝进行耦合(竖向和水平)动力学研究。研究结果表明：中梁竖向振动位移与水平向振动位移之间的相互影响很小，故可对伸缩缝竖向或水平向振动响应单独进行研究；双车辆同时同向或反向通过伸缩缝时，中梁最大竖向振动位移与单车辆通过伸缩缝时相差不大，并且中梁出现最大竖向振动位移的位置相同；当车速为

2、120km／h时，双车辆同时同向或反向通过伸缩缝时的水平振动位移比单车辆通过伸缩缝时大44．4％或小42．0％。[关键词]大位移桥梁伸缩缝；耦合动力学；竖向；水平向；有限元分析软件[中图分类号】U443．35[文献标识码]A[文章编号】1674-0610(2014)02—0059-04CouplingDynamicResearchoftheLargeDisplacementBridgeExpansionJointsSUNZhengfeng，WANGShaohua，WUHao，LIBing，ZHANGLu(FacultyofMechanical

3、Engineering，SouthwestJiaoTongUniversity，Chengdu，Sichuna610031，China)[Abstract]Coupling(verticalandhorizonta1)dynamicsofthelargedisplacementbridgeexpansioniointswereresearchedbyusingfiniteelementanalysissoftware．Theresearchresultsshowthat：themu-tualinfluencebetweenverticalan

4、dhorizontalvibrationdisplacementofcenterbeamissmall，therefore，verticalandhorizontalvibrationresponseoftheexpansionjointscanberesearchedseparately；whendoublevehiclessimuhaneouslythroughtheexpansionjointsinthesamedirectionorreverse，maximumverticalvibrationdisplacementofcenter

5、beamhaslittledifferencewithasinglevehiclethroughtheex—pansionjoints，andpositionofmaximumverticalvibrationdisplacementofcenterbeamisthesame；whenvehiclevelocityis120km／h，horizontalvibrationdisplacementofdoublevehiclessimultaneouslythroughtheexpansionjointsinthesamedirectionor

6、reverseismore44．4％orless42．0％thanasinglevehiclethroughtheexpansionjoints．[Keywords]thelargedisplacementbridgeexpansionjoints；couplingdynamics；vertical；horizon-tal；finiteelementanalysissoftware性进展，但是和国外的差距仍然十分明显。0引言车辆通过伸缩缝时，既有竖向载荷，也有水平向桥梁结构会因温度的变化、混凝土收缩徐变、桥载荷。目前国内外对车辆通过伸缩缝时的

7、竖向振动梁墩台的沉降和转动等因素而伸长或缩短，为使车响应有所研究，而水平向振动响应特性几乎没辆平稳通过桥面并满足变形的需要，必须在桥梁上有研究，竖向和水平向耦合动力学的研究就更没有设置伸缩缝装置⋯。对于桥梁超过一定长度时，则了。因此，本文运用有限元分析软件ABAQUS需要设计结构合理、大位移量的桥梁伸缩缝装置。对大位移桥梁伸缩缝进行耦合动力学仿真研究，分随着我国高等级公路和城市高架桥建设事业的快速析了中梁所受竖向载荷和水平向载荷，得到不同车发展，车流量急剧上升，道路桥梁的建设及维修压力速下中梁的最大竖向位移和水平向位移，同时研究越来越大。尽管

8、我国大位移桥梁伸缩装置得到突破了双车辆在不同车速下同时同向或反向通过伸缩缝【收稿日期】2013—07—08【基金项目】中央高校基本科研业务费专项资金资助(2010Z