跨海公铁两用桥梁车-桥-风浪流耦合振动研究

摘要：

基于大系统的思想,建立车-桥-风浪流耦合动力系统,包括车辆子系统、桥梁子系统和风浪流耦合场子系统.根据各子系统之问的相互作用力以及车辆子系统与桥梁子系统之间的位移协渊关系,建立车-桥-风浪流耦合动力系统的运动方程,并基于分离迭代法提出了车-桥-风浪流耦合动力系统动态响应的求解流程,从而建立跨海公铁两用桥梁车-桥-风浪流耦合动力系统的振动分析方法.以某跨海公铁两用斜拉桥方案为对象进行研究,结果表明:风浪流耦合场同时激励车辆和桥梁的主梁、桥塔及水中基础,与风场单独作用相比,风浪流耦合场能够激发桥梁产生更大幅度的横向和扭转振动,恶化列车运行安全性指标,桥梁主梁在主跨跨中处的横向位移、横向加速度、扭转位移、扭转加速度的均方根分别增大0.8％、23.1％、4.9％和0.5％,在边塔处的相应均方根分别增大204.9％、167.0％、198.7％和314.7％;列车车体加速度、轮轨横向力和轮重减载率分别增大60.9％、7.2％和6.6％.因此,对于跨海公铁两用桥梁,需合理考虑风浪流耦合作用,仅考虑风场单独作用将高估桥梁结构和列车行车的安全性.

关键词：公铁两用桥梁、车-桥-风浪流耦合动力系统、耦合振动、动力响应

所属期刊栏目：52

分类号：U448.43(桥涵工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家科技重大专项;黔科合重大专项

在线出版日期：2019-05-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共16页

页码：72-87