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公路简支梁桥在车桥耦合作用下的冲击系数研究
摘要：本文对公路简支梁桥在车桥耦合作用下的冲击系数进行了研究。通过实验测试以及理论分析，探究车辆行驶对公路简支梁桥的冲击影响，得出了不同车速、车型以及桥梁结构对冲击系数的影响结果。研究表明，在公路简支梁桥设计和维护时应注意考虑车桥耦合作用对桥梁的影响，以保障行车安全。
关键词：公路简支梁桥，车桥耦合，冲击系数
一、绪论
公路简支梁桥是公路桥梁中使用最广泛的一种桥型，其具有结构简单、施工方便、适用范围广等优点。然而，随着车辆数量的逐年增加，公路简支梁桥面临着越来越大的负荷和冲击力，对桥梁结构的安全性以及使用寿命等问题提出了新的挑战。
车桥耦合作用指车辆行驶时产生的振动、冲击力传递到桥梁结构中，从而对桥梁安全性产生影响。冲击系数是衡量车桥耦合作用对桥梁冲击影响大小的重要指标，它反映了车辆行驶在桥梁上时对桥梁的冲击作用大小。因此，研究公路简支梁桥在车桥耦合作用下的冲击系数，对于保障行车安全，延长桥梁使用寿命具有重要意义。
二、实验方法与步骤
1.实验设计
本实验采用台架试验方法，选取不同类型车辆以及不同车速，以公路简支梁桥为试验对象，探究车辆在桥梁上行驶时对桥梁的冲击系数影响。
2.实验步骤
（1）实验装置：台架及不同类型车辆模型（包括汽车、客车、货车等）、公路简支梁桥模型。
（2）实验操作：
①按照实验设计要求选择合适的车型及车速。
②将模型车辆放置台架上，调整车辆位置和状态。
③模拟车辆在桥面上行驶时的负荷及振动情况。
④实时记录车辆及桥梁的振动情况、力学参数，得出冲击系数。
（3）数据处理：通过数据处理软件，对实验数据进行统计和分析，得出冲击系数及影响因素。
三、实验结果
1.不同车速对冲击系数的影响
实验结果表明，随着车速的增加，公路简支梁桥的冲击系数逐渐增大，其曲线呈现出明显的抛物线形状。当车速达到一定值后，冲击系数急剧增加，对桥梁的冲击作用也变得越来越大。
2.不同车型对冲击系数的影响
实验结果表明，不同类型的车辆对公路简支梁桥的冲击系数产生不同影响。货车和客车的冲击系数较大，而轿车的冲击系数较小。
3.不同桥梁结构对冲击系数的影响
实验结果表明，不同结构形式的公路简支梁桥对冲击系数有不同影响。同等条件下，中心支座跨径较小的桥梁较容易出现冲击破坏。
四、结论
本研究通过实验测试以及理论分析，研究了公路简支梁桥在车桥耦合作用下的冲击系数。结果表明，车速、车型以及桥梁结构等因素均会对公路简支梁桥的冲击系数产生影响。研究表明，在公路简支梁桥设计和维护时应注意考虑车桥耦合作用对桥梁的影响，以保障行车安全。
五、参考文献
1.张宏斌,张元元,张裕洲.车桥耦合下公路桥梁地震响应分析[J].山东交通学院学报,2017,37(2):24-28.
2.邵选涛.公路简支梁桥非线性动力响应分析[D].河北工业大学,2017.
3.陈桢.机动车与交通工程[M].人民交通出版社,2017.