移动荷载作用下桥梁冲击系数统计分析

发布时间：2019-11-01 19:08

【摘要】：桥梁冲击系数μ与移动荷载作用下的桥梁结构动力增大效应相关，它是反映桥梁结构动力性能的重要指标，可用于评价桥梁结构安全性以及行车舒适性，开展对开冲击效应问题的研究是一项很有价值的工作。随着我国经济和交通运输事业的迅猛发展，车辆数量、载重量都有了极大的提高，桥梁结构在重载、高速行车作用下的冲击响应问题，越来越受到桥梁研究者的关注。为获取行车速度及桥梁结构基频对桥梁冲击系数的影响。本文借助所在课题组多年来所做的桥梁结构动载试验，获取了大量实测冲击系数样本，并对样本数据进行了统计分析。获取了实测样本数据中最大冲击系数随桥梁结构基频变化的规律，桥梁结构实测冲击系数对车速、结构基频的敏感度。比较验证了按现行规范计算取用冲击系数的方法的可靠程度。由动载试验测取的冲击系数能够真实地反映桥梁结构的动力性能，但会受到行车速度和桥梁结构基频之外的其它因素的影响。为了减少分析冲击系数与车速及结构基频之间关系的过程中其它因素的影响，本文另进行了大量的车桥耦合数字模拟试验，获取了不同速度的单跑车作用下不同基频的桥梁结构的冲击系数样本。根据车桥耦合数值模拟试验结果，本文对冲击系数的影响因素，车速及桥梁结构基频分别进行了相关性分析及偏相关性分析，并对动力效应增大系数、车速、结构基频进行了多元非线性回归分析。
【图文】：

图 2.1 简支梁上的匀速移动常力移动常力 F 在 t=0 时刻开始由左边支承位置以速度下式表示：Equation Chapter 2 Section 2 4 24 2,y yEI m F x tx t 刚度，m 为梁单位长度上的质量， y ( x, t )为梁上 x 级数形式进行表示： 1,Nn nny x y A t x 式(2.1)，可得到梁的强迫振动方程： 2 020,, 1,2, ,lnn n n lnF x t x dxA A n Nm x dx 22ndx

S.Timoshenko 研究了匀速移动的简谐力作用下的简支梁桥的振动。如图2.2 所示，为一在简支梁上匀速移动的随时间简谐变化的力1cospF t。图 2.2 简支梁上的匀速移动简谐力简支梁在移动简谐力作用下的振动，可以梁的各阶振型下的振动来简化表示： 2 1 12cos sin sin sin , 1,2, ,n n n p n p n p nF FA A t t t t n Nml ml (2.7)其中nn vl 可看作是由荷载在梁上移动所产生的对应于第 n 阶阵型的广义振动频率，，p 为简谐力自身实际的自振频率，n 为简支梁各阶阵型对应的自振频率。移动简谐力作用下，梁的各阶阵型的强迫振动的解为： 122221sin + sin1sin sin sinp nn p n nnn p np np n nnn p nFA t tmln xt tl (2.8)通过对各阵型的组合即可获得简支梁桥在匀速移动简谐力作用下的动力响应解：
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U441.3

【参考文献】

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3 刘菊玖,张海龙;桥梁冲击系数反应谱的理论分析[J];公路;2001年07期

4 黄新艺;卓卫东;盛洪飞;李立云;;车桥耦合振动系统模型下桥梁冲击效应研究[J];公路交通科技;2010年03期

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6 吴铭汉;桂水荣;陈水生;;4种车辆模型作用下T形刚构桥冲击系数对比研究[J];中外公路;2008年06期

7 周勇军;蔡军哲;石雄伟;赵煜;;基于加权法的桥梁冲击系数计算方法[J];交通运输工程学报;2013年04期

8 鲍卫刚,张海龙,刘菊玖;关于桥梁所承受的冲击力计算方法的研究[J];桥梁建设;2000年01期

9 盛国刚,彭献,李传习;连续梁桥与车辆耦合振动系统冲击系数的研究[J];桥梁建设;2003年06期

10 刘伯权;黄华;刘鸣;;简支梁桥在车辆荷载谱作用下的动力分析[J];土木工程学报;2006年03期

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本文编号：2554096