1、高墩大跨橋梁車(chē)-橋系統(tǒng)耦合振動(dòng)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:一是高墩大跨鐵路橋梁在高速、重載列車(chē)作用下的動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題,二是橋上列車(chē)運(yùn)行的安全性與平穩(wěn)性問(wèn)題。
　　本文以縱目溝特大橋?yàn)楣こ瘫尘斑M(jìn)行高墩大跨橋梁車(chē)-橋耦合振動(dòng)分析研究。該橋主跨結(jié)構(gòu)形式為(78+2×136+78) m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)剛構(gòu),4＃、6＃墩采用雙薄壁墩,墩高均為48m;5＃墩采用新型柱板式空心高墩,墩高為105m。在搜集、整理高墩大跨橋梁車(chē)-橋耦合振動(dòng)研究的相關(guān)資

2、料和文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,建立了31個(gè)自由度的四軸車(chē)輛動(dòng)力分析模型,利用達(dá)朗貝爾原理推導(dǎo)了車(chē)輛的動(dòng)力學(xué)方程。借助ANSYS軟件建立了縱目溝特大橋的三維空間有限元分析模型,采用模態(tài)綜合法對(duì)其動(dòng)力特性(頻率和振型)進(jìn)行分析計(jì)算,并結(jié)合相應(yīng)規(guī)范對(duì)其自振頻率計(jì)算結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。結(jié)合國(guó)內(nèi)外車(chē)輛系統(tǒng)、橋梁結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范以及試驗(yàn)研究成果,建立了車(chē)-橋耦合系統(tǒng)動(dòng)力響應(yīng)分析評(píng)價(jià)體系。通過(guò)ANSYS-UM.EXE程序?qū)NSYS建立的三維橋梁模型導(dǎo)入U(xiǎn)M(Univer

3、sal Mechanism)軟件,并與UM軟件建立的車(chē)輛模型進(jìn)行恰當(dāng)連接,以軌道不平順和輪對(duì)蛇形波作為車(chē)-橋耦合振動(dòng)系統(tǒng)的激勵(lì)源,建立了縱目溝特大橋車(chē)-橋耦合振動(dòng)仿真分析整體模型,通過(guò)聯(lián)合仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高墩大跨橋梁車(chē)-橋耦合振動(dòng)研究。對(duì)不同車(chē)輛(機(jī)車(chē)、客車(chē)以及貨車(chē))的運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行了分析,求解了非線(xiàn)性臨界速度;分析了單個(gè)機(jī)車(chē)、編組客車(chē)以及編組貨車(chē)(重載)在設(shè)計(jì)時(shí)速下通過(guò)橋梁時(shí),橋梁結(jié)構(gòu)以及車(chē)輛系統(tǒng)的動(dòng)力響應(yīng);并在此基礎(chǔ)上探討了橋梁結(jié)構(gòu)剛

4、度、行車(chē)速度、軌道不平順以及貨車(chē)編組情況等因素對(duì)高墩大跨橋梁車(chē)-橋耦合系統(tǒng)振動(dòng)的影響。
　　由本文研究成果可以得出:縱目溝特大橋的前10階振型以橫橋向貢獻(xiàn)為主,說(shuō)明橋梁橫向剛度相對(duì)較小;客車(chē)以及重載貨車(chē)以設(shè)計(jì)時(shí)速過(guò)橋時(shí),車(chē)輛系統(tǒng)和橋梁結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)動(dòng)力響應(yīng)指標(biāo)均在規(guī)范限值以?xún)?nèi);橋梁橫向剛度(主梁橫向剛度以及橋墩橫向剛度)的減小對(duì)車(chē)-橋耦合系統(tǒng)的橫向振動(dòng)影響比較明顯,對(duì)其豎向振動(dòng)影響較小;主梁豎向剛度的改變對(duì)車(chē)-橋耦合系統(tǒng)的豎向振動(dòng)影響