cca2018风工程全文集版09-车桥耦合振动

，610031）引需要具有足够的重力以保证能够保持足够的张拉力，使桥梁具有足够的竖向刚度，减小但公铁两用的仅有4座。的动力分析模型；分别采用根据文献[6]BANSYS(BridgeysisSYStem)和通用软件ANSYS计算桥梁的自振频率，两者吻合良好；使用BANSYSCRH3过桥时的车桥空间动力响应，分析了列车过桥时的行车安工程概用箱型梁段连接，该梁段同时也是斜的锚固处；铁路主梁与公路主梁均为每4m设置一个横隔板。桥塔为变截面钻石型桥塔。斜采用镀锌高强钢丝，每侧边跨布置21基金项目：省创新研究团队2m、2.5m、3m和4m。1斜拉桥桥跨布置图（2主梁横断面图（风—车—桥耦合振动模型动系统中，将自然风视为多变量各态历经的平稳过程，采用质点-弹簧-阻尼器对车288个风顺采用德国低干扰谱，不平顺空间步长设为0.2m。车辆模型共计23个自由度。Mvu&&vCvu&vKvuvFstvFbuvFbv

b,v分别表示桥梁及车辆；FstFbuFse分别表示静力风荷载、抖振风荷载及自激风荷载；Fvb,Fbv分别表示车—桥系统间的相互作用力；M,C,K分别表示质量矩阵、桥梁动力特性分析单元截面的几何特性，索塔采用C50混凝土，其弹性模量取值为3.6×104MPa，泊松比采0.32551kg/m3。主梁各杆件采用空间梁单元，其材料为钢材，弹性模量取为2.10×105MPa，泊松比采用0.3，材料密度7850kg/m3。斜采用杆单元进行模拟，弹性模量取为1.95×105MPa，泊松比采用0.3，材料密度7850kg/m3。主梁上的二期恒载采用质量点单123456789（a）第一阶f=0.0748Hz主梁纵 （b）第二阶f=0.2204Hz正对称竖（c）第三阶f=0.3121Hz正对称横 （d）第八阶f=0.5389Hz主梁扭3关键振型根据桥梁参数，分别使用通用有限元ANSYS和风—车—桥空间动力耦合计算软件BANSYS(BridgeysisSYStem)对该桥的动特性进行分析，桥梁的关键自振频率以及相率（0.3~0.5Hz）相比[11-12]，该桥自振频率较低，容易发生振动，结构整体较为柔性，风车桥耦合振动分析通过BANSYS软件计算了不同风速（0m/s、15m/s、20m/s、25m/s、30m/s）、不

Sperling指0

图4不同风速下的车辆横向加速 图5不同风速下的车辆脱轨系竖向竖向加速

轮重减轮重减

图6不同风速下的竖向加速

图7不同风速下的轮重减载倾覆系倾覆系 图8不同风速下的倾横向加速度 横向加速度 - --

竖向加速度竖向加速度 -

时间

时间 图9

3210 1000120014001600列车前进距离

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1000120014001600列车前进距离图10桥梁跨中位移与车辆前进距离的关30m/s风速下的桥梁横向位移、横向加速度以及最大梁端横向折角较无风状态下分别增加约结0.5Hz[1].现代斜拉桥[M].：西南交通大学[2],强士中.京沪高速越江钢斜拉桥车桥耦合振动分析[J].西南交通大学学报,1999,02:28-[3].大跨度铁路斜拉桥车桥耦合振动分析[J].公路工程,2014,06:34-[4] [5]耿波,,尚军年.公轨两用部分斜拉桥耦合振动分析与行车舒适度评价[J].公路交通技[6] [7]LiYongle,QiangShizhong,LiaoHaili,etal.Dynamicsofwind-railvehicle-bridgesystems[J].JournalofWindEngineeringandIndustrialAerodynamics,2005,93(6):483-507.[8] ,[9],向中富,

.公轨两用斜拉桥竖向车桥耦合振动分析[J].重庆交通大学学报(自然, .1092m特大跨度斜拉桥动力特性分析[J].中国西部科技,2010,02:8-,[11],芒.天兴洲公铁两用长江大桥动