车流-桥耦合系统的随机响应分析

发布时间：2020-01-31 18:14

【摘要】：将车辆简化为两自由度移动系统,考察在不同边界条件下,实际车流作用时由桥面不平顺引发的车桥耦合系统的随机响应。运用演变随机过程的一般理论,结合状态空间理论和模态分析法,推导得出车桥耦合系统的演变随机响应。通过数值算例,对比分析不同边界条件对车桥耦合系统随机响应的影响,讨论了速度与桥面等级变化时桥梁跨中位移均方根响应的变化规律。以本文所给车列为荷载,存在一个使跨中位移均方根响应峰值突然减小的速度临界值,该临界值的大小与边界条件和桥面等级无关。
【图文】：

睾头绾稍毓餐囹饔孟拢嘞罂缜帕旱亩狯ο煊ΑＮ南祝?］归类分析了在路面随机谱激励下，车桥耦合系统响应的放大效应。考虑在车辆制动作用的影响下，文献［10］计算车辆－路面－桥梁系统的随机响应。虚拟激励法［11］广泛应用到车桥耦合系统的随机响应分析中［12，13］，提高了计算效率。本文考虑在车辆运行过程中，车辆之间存在最小安全间距等因数的实际车流下，以桥面不平度功率谱函数作为输入，建立实际车流作用下的车桥耦合动力分析模型，主要探讨在不同边界条件下，车桥耦合系统随机响应的变化规律。图1车桥耦合系统力学模型Fig．1Mechanicalmodelofacoupledvehicle-bridgesystem1车桥耦合系统的运动方程简化的车－桥竖向耦合系统力学分析模型如图1所示。uj1，uj2分别为第j辆车的位移，mj1、mj2分别为车身质量和非悬挂质量;kj1、kj2分别为车辆弹簧悬架刚度和轮胎垂直刚度;cj1、cj2分别为车辆悬架阻尼系数和轮胎阻尼系数;w(x，t)为梁的挠度，m、EI、c、L分别为梁的分布质量、抗弯刚度、阻尼系数、跨径;r(x)为桥面不平度值;车列以相同的速度V行驶在桥梁上，ΔSk为第k辆车与k+1辆车之间的间距。根据达朗贝尔原理，车桥耦合系统的动力方程为:EIw''''(x，t)+c，

本文编号：2575120