简化汽车荷载作用下公路上承式钢箱梁拱桥动力特性和响应研究

摘要：

针对空心板梁更换为钢箱梁后的桥梁动力分析问题,以国道某拱桥换梁工程为背景,基于Midas简易车桥耦合振动模型,将汽车荷载简化为匀速移动常量力进行分析,为计算汽车荷载作用下桥梁动力响应,建立全桥有限元模型,按照荷载等效原则设置车辆质量为63.8 t,车速分别为60、80、100 km/h的计算工况,并将简化的汽车荷载和桥梁有限元模型进行耦合,计算主梁跨中、拱顶的挠度及加速度等动力响应结果,并进行时频域分析,结果表明:钢箱梁方案主梁刚度相比主拱圈更轻柔,因此在相同工况下,主梁跨中截面的动力响应比拱顶位置处的动力响应更明显;桥梁跨中竖向加速度的频域幅值集中于0～15 Hz,主要频率成分在 1.6、3.7、8.6 Hz处附近,分别与桥梁第 2 阶、第 5 阶、第 8 阶的自振频率对应;随着车辆速度提高,桥梁第2 阶频率对加速度频域幅值的影响逐渐增大,当汽车行驶频率和桥梁基频接近时容易发生车桥共振.

关键词：上承式拱桥、车桥耦合振动、动力响应分析、汽车荷载模拟、时域频域分析

所属期刊栏目：49

分类号：U441+.2(桥涵工程)

资助基金：国家自然科学基金;湖南省自然科学基金项目;湖南省自然科学基金项目

在线出版日期：2023-04-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：86-90,138