桥面不平顺论文-桂水荣

桥面不平顺论文-桂水荣

导读:本文包含了桥面不平顺论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:公路梁桥,车桥耦合系统,非平稳随机振动,桥面不平整激励

桥面不平顺论文文献综述

桂水荣[1](2017)在《基于桥面不平顺公路梁桥车桥耦合随机振动研究》一文中研究指出影响公路桥梁车桥耦合振动响应的众多因素中,桥面平整度是一种主要因素。由于模拟桥面不平整时程激励方法的多样性及模拟结果的随机性,使得采用确定性振动方法分析桥面不平整引起车桥耦合振动响应具有很大离散性。本文基于虚拟激励法,研究桥面不平整激励(文中均采用路面不平顺谱)非平稳随机输入的公路梁桥车桥耦合振动响应,对车桥耦合随机振动的模型建立、算法分析、振动响应、缩尺模型试验及冲击系数展开研究。结合模态综合迭加技术,提出了基于精细积分(PIM)格式的车桥耦合振动模型新算法。考虑积分步长内荷载协调分解,通过插值函数将移动车辆荷载等效到单元节点荷载,利用Cotes积分格式求解Duhamel非齐次项荷载。以移动常量力荷载作用于简支梁桥为背景,将解析解和多种数值解对比,校验PIM结合Cotes积分格式求解车桥耦合振动响应的准确性。以单自由度车模型作用于简支梁桥,研究积分步长、计算时间对Newmark-β法、Runge-Kutta法和PIM求解车桥耦合振动响应的影响,提出运用模态综合迭加法结合PIM求解车桥耦合振动问题,具有不受积分方法的积分步长限制、快速收敛的优势。考虑荷载在积分步长内的协调分解和不变常量,结合模态综合迭加技术特点,建立移动弹簧质量车桥耦合系统振动模型,引入PIM算法,并采用Cotes及Gauss积分格式展开精细积分中Duhamel非齐次项,分析荷载节点等效方法及PIM中Duhamel非齐次项展开方式对车桥耦合振动响应的影响。Cotes积分格式计算车桥耦合振动响应,协调分解与解析解更接近,Newmark-β法积分步长内荷载分解形式对计算结果影响很小;积分步长内荷载协调分解的Gauss积分格式计算结果呈发散趋势;Newmark-β法计算结果能满足工程需要,但保证相同计算精度时,需较小积分步长、同时耗费较多计算时间,而PIM算法结合Cotes积分格式的协调分解,具有快速收敛且计算快的优势。将桥梁离散为梁单元,车辆简化为两自由度系统,以路面不平顺谱激励函数作为输入,将路面不平顺引起的荷载等效为虚拟激励荷载,建立两自由度车模型-桥梁耦合随机振动模型。引入模态综合迭加法,数值迭代求解,验证模型的正确性;与Monte-Carlo法(MCM)相比,虚拟激励法(PEM)计算车桥耦合随机振动具有原理简单、计算快捷的特性。以两自由度车模型作用于简支梁桥,在频域内分析由路面不平顺引起的车桥耦合随机振动响应。跨中竖向位移及加速度响应主要由一阶频率控制,第叁阶频率对跨中加速度的影响比位移明显;跨中竖向位移均方根值随车速变化较大,车速对位移和加速度功率谱(PSD)曲线的一阶频率峰值和带宽影响显着;路面不平顺的随机样本激励引起竖向位移均未超过PEM计算结果的两倍标准差(SD)。分别以GB7031谱、Wang谱及ISO谱叁种路面谱函数作为不平顺激励输入,研究路面谱函数对简支梁桥及车辆振动响应的影响。叁种路面谱函数引起的简支梁桥跨中竖向位移均方根曲线形状相似;路面谱与车桥耦合共同作用,桥梁及车辆的共振频率出现在桥梁一阶频率处;ISO谱引起的车辆振动响应受车速变化敏感性较弱,但桥梁振动响应受车速影响的敏感性较强;GB7031谱和Wang谱引起车辆和桥梁的动力响应及频率特性接近,GB7031谱计算结果略大于Wang谱。考虑各车轮输入路面不平顺激励的时滞效应和相干效应,采用PEM研究车辆变速行驶的叁维车桥耦合非平稳随机振动响应。将桥梁离散为板-壳实体单元,车辆简化为叁维九自由度体系,考虑路面不平顺输入激励的多点不相干,运用PEM将路面不平顺引起的荷载等效为虚拟激励荷载,建立叁维车-桥耦合非平稳随机振动模型。运用PIM和Newmark-β两种积分格式迭代求解,与MCM计算结果对比验证叁维车桥耦合非平稳随机振动模型的正确性;以某高速公路梁桥为背景,研究车辆匀加速行驶在B级桥面的桥梁各点动力响应。相同路面激励引起的跨中位移和加速度响应峰值大小取决于车速;车辆变速行驶比匀速行驶具有更宽的共振频率区间,跨中位移和加速度的极值响应随车辆行驶加速度呈现先快后缓的增长趋势。基于GB 7031路面不平顺功率谱,选取叁轴自卸汽车,考虑路面谱激励输入的时滞性和相干性,基于虚拟激励法建立叁维相干路面不平顺输入激励的车桥耦合随机振动模型,研究路面不平顺谱输入激励的空间效应(相干效应、时滞效应及一致效应)对车桥耦合振动、车辆振动及车桥系统频谱特性的影响。叁种路面谱空间效应对桥梁位移和加速度响应存在差异,路面谱空间效应对车体响应的影响比后悬架更明显;路面谱激励输入的空间效应对车-桥耦合与路面谱的共振频率影响较小;研究路面不平顺激励对车桥耦合振动影响时,需考虑路面不平顺输入激励的空间效应。考虑路面不平顺激励输入函数的相干性,研究Nanyanan相干函数、Dieter相干函数和Zhang相干函数对车桥系统振动响应及频谱特性的影响。不同的相干函数对车桥系统位移均方根和加速度均方差的影响效果不同;相干函数仅影响路面谱与车桥系统共振能量大小,不改变共振频率大小;相干函数对车体位移和加速度的影响明显大于对后悬架的影响。根据公路梁桥车桥耦合振动特性,结合结构动力缩尺模型试验的相似理论,推导了车桥耦合振动缩尺模型的相似关系。选取几何相似比尺10,计算车桥耦合缩尺模型试验系统的相似常数;以简支梁桥和叁轴汽车为原型,设计制作了包含有机玻璃模型桥、试验小车及车桥耦合振动缩尺模型试验系统的辅助部分。通过试验测试与理论分析对比,校验模型桥、试验小车动力特性;将模型桥测试结果与数值模拟结果对比,校验车桥耦合缩尺模型相似理论。车桥耦合振动缩尺模型试验相似律关系正确,设计制作的车桥耦合振动模型试验系统可行,模型试验测试结果可靠。以某叁跨连续梁桥为例,对该桥进行现场静载和动载试验,并对该桥进行单次确定性响应数值分析和运用虚拟激励法进行随机响应分析。通过现场试验、室内缩尺模型试验与虚拟激励计算结果对比分析,校验虚拟激励法研究车桥耦合随机振动问题的有效性;针对江西省多条高速公路梁桥的现场试验及数值模拟结果,提出基于桥梁基频的汽车荷载建议冲击系数表达式。(本文来源于《东南大学》期刊2017-03-02)

朱素红,徐斌[2](2016)在《考虑桥面不平顺的车桥耦合系统非线性振动》一文中研究指出以车桥接触处为界,提出了2自由度的1/4车辆模型,应用哈密尔顿能量原理,考虑梁的几何非线性影响,将桥面不平顺模拟成波动的正弦函数曲线,建立了车桥耦合作用下系统的非线性振动方程组。采用伽辽金法和龙格-库塔法求解,得到不平整桥面简支梁桥在车辆运行下的时域响应,探讨了几何非线性、桥面不平顺波长及幅值、车速等参数对车-桥耦合系统非线性振动性能的影响。(本文来源于《公路工程》期刊2016年06期)

张建波,廖敬波,唐光武,徐文涛[3](2016)在《考虑桥面随机不平顺的桥梁动态响应研究》一文中研究指出基于随机振动理论研究桥面不平顺影响下,车桥耦合振动作用时的中小桥梁动态响应曲线;通过建立车桥耦合振动方程,基于虚拟激励法对重力引起的确定性激励和桥面不平顺引起的随机激励求解,得到桥梁跨中挠度和应力响应的均值和标准差。运用3σ法则定义随机激励的确定值值域,分析桥梁跨中位移和应力响应在不同车速和桥面不平顺等级作用下的特性,并讨论了动态响应曲线与准静态影响线的差异。结果表明:桥梁跨中挠度和应力标准差受车速和桥面不平顺等级变化的影响很大;桥梁动态响应值域范围很大,具有较强的随机性;相比准静态影响线,动态响应曲线更能体现车桥之间激励的耦合随机作用。(本文来源于《振动与冲击》期刊2016年07期)

李武生,王贵春[4](2014)在《基于桥面不平顺的车桥耦合振动分析》一文中研究指出把车辆和桥梁结构看成相互作用的两个子系统,分别建立二者的力学模型和振动微分方程。在求解过程中,通过位移协调条件和两个子系统间相互作用力相等的原则把两个子系统的振动微分方程耦合起来。利用有限元分析软件ANYSYS的二次开发语言APDL编写了求解车桥系统耦合振动微分方程的迭代计算命令流。以桥面不平顺为激振源,分析了主跨为550 m的福建长门大桥当多车辆通过时在各级桥面不平顺情况下的动力响应。计算结果表明,随着桥面不平顺程度的增加,桥梁结构和车体的动力响应均呈非线性增大,其中桥梁主跨跨中位移、主跨最外侧拉索应力和车辆加速度变化显着。(本文来源于《公路工程》期刊2014年04期)

陈卫丽,王贵春[5](2014)在《桥面不平顺对大跨度斜拉桥车激振动的影响》一文中研究指出考虑车辆荷载作用下桥梁结构的动力响应是现代桥梁设计中的重要内容之一。以润扬长江大桥北汊主桥为工程背景,建立了桥梁结构动力分析有限元模型和车辆的多刚体动力学模型。基于路面不平顺的功率谱密度函数,用叁角级数法对桥面不平顺进行了数值模拟。分别建立了车辆和桥梁两个子系统的振动微分方程,借助于两个子系统之间力和位移的协调条件,用Newmark-β法求解车桥系统的振动微分方程,分析桥梁结构的动力响应。计算结果表明,随着桥面不平顺程度的增加,桥梁结构主跨跨中动位移、动弯矩和动剪力均逐渐增大,桥梁塔顶纵向振动位移和主跨最外侧拉索动应力也逐渐增大,且增大幅度越来越显着。(本文来源于《铁道建筑》期刊2014年08期)

周强[6](2012)在《伪随机桥面不平顺时域模型仿真分析研究》一文中研究指出桥面不平顺是车辆-桥梁耦合系统振动的主要影响因素之一,引入路面不平度来模拟桥面不平顺,假定路面不平度是具有零均值、各态历经的平稳随机过程,且服从高斯概率分布。基于FORTRAN平台编制了模拟桥面不平顺的仿真程序BDR,采用FFT法及谐波法模拟了按国家标准GB/T 7031-86划分的B、C级桥面不平顺曲线。结果表明:该模型能够描述复杂且不规则的路面形状,适用于任意谱密度函数的平稳随机过程,适应性良好。(本文来源于《中外公路》期刊2012年03期)

姚成钊[7](2011)在《考虑桥面不平顺影响的公路车辆—桥梁耦合振动分析研究》一文中研究指出桥梁在移动车辆荷载作用下的动力响应研究一直受到广泛关注,其铁路桥梁的研究成果已在设计规范中有所体现,而公路桥梁设计规范在此基本上是空白。随着公路交通建设的飞速发展,新建桥梁数量迅猛增加、新型桥式结构不断涌现、桥梁跨度不断加大,将现行桥梁规范的静力指标评判方式提升为车-桥动力响应指标评判方式成为公路桥梁界亟待解决的问题。本文在文献综述的基础上,就公路车辆、桥梁模型及振动方程的建立、车辆-桥梁耦合振动关系、桥面不平顺影响等方面开展了理论和应用研究。主要工作和成果有:1.基于车辆动力学和刚体动力学假设,分别建立了7自由度空间整车模型、4自由度双轴平面车辆模型和2自由度单轴平面模型的振动微分方程,并整理成矩阵形式,分析了叁种车辆模型的适用条件。2.将车辆-桥梁耦合振动系统分为桥梁、车辆两个子系统,通过车轮与桥面接触点处的几何相容条件和竖向力平衡条件联系两系统,采用分离迭代法求解耦合系统方程。基于FORTRAN平台,结合ANSYS软件的二次开发功能,自行编制了求解车辆-桥梁系统耦合振动问题的数值仿真程序APVBCV(Analysis Program for Vehicle and Bridge Coupling Vibration),并就7自由度空间车辆-桥梁振动模型、匀速移动常力过桥模型同经典文献进行了对比验证分析,校验了模型和程序的可靠性。3.引入路面不平度来模拟桥面不平顺,假定路面不平度是服从Gauss概率分布,具有零均值、各态历经的平稳随机过程。采用谐波迭加法,基于FORTRAN平台编制了模拟桥面不平顺的仿真模块SUB_BDR,模拟了按国家标准GB/T7031-86划分的A-D级路面不平度曲线。4.以京杭运河2号大桥叁跨连续梁主桥为研究背景,采用自编程序(?)APVBCV,对该桥进行了车辆-桥梁耦合振动参数分析。所考虑的影响参数包括:车道数目、车辆数目、桥面不平顺等级、行车速度、车辆载重、车辆间距、及车辆的固有振动特性,得到了一些有益的结论,为进一步研究公路车桥耦合振动提供参考。(本文来源于《中南大学》期刊2011-05-01)

桥面不平顺论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以车桥接触处为界,提出了2自由度的1/4车辆模型,应用哈密尔顿能量原理,考虑梁的几何非线性影响,将桥面不平顺模拟成波动的正弦函数曲线,建立了车桥耦合作用下系统的非线性振动方程组。采用伽辽金法和龙格-库塔法求解,得到不平整桥面简支梁桥在车辆运行下的时域响应,探讨了几何非线性、桥面不平顺波长及幅值、车速等参数对车-桥耦合系统非线性振动性能的影响。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

桥面不平顺论文参考文献

[1].桂水荣.基于桥面不平顺公路梁桥车桥耦合随机振动研究[D].东南大学.2017

[2].朱素红,徐斌.考虑桥面不平顺的车桥耦合系统非线性振动[J].公路工程.2016

[3].张建波,廖敬波,唐光武,徐文涛.考虑桥面随机不平顺的桥梁动态响应研究[J].振动与冲击.2016

[4].李武生,王贵春.基于桥面不平顺的车桥耦合振动分析[J].公路工程.2014

[5].陈卫丽,王贵春.桥面不平顺对大跨度斜拉桥车激振动的影响[J].铁道建筑.2014

[6].周强.伪随机桥面不平顺时域模型仿真分析研究[J].中外公路.2012

[7].姚成钊.考虑桥面不平顺影响的公路车辆—桥梁耦合振动分析研究[D].中南大学.2011

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