大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动分析.docx

大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动分析
摘要
本文将大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动分析作为研究对象，从理论和实践出发，综合运用结构力学、车辆动力学和振动理论等学科的知识，对此类桥梁结构的振动特性进行了研究。
在理论研究方面，首先介绍了大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥的结构形式和组成部分，并明确了车桥耦合振动的概念和影响因素。然后建立了车桥耦合动力学模型，考虑了车辆与桥梁之间的非线性接触和相互作用，将车辆作为动载荷施加在桥梁上，模拟了桥梁在不同荷载条件下的振动响应。
在实践研究方面，以重庆长江二桥为例，对其进行了实测和数值模拟分析。通过实测获取了桥梁的动态响应数据，并对比了数值模拟结果，验证了模型的准确性和合理性。结果表明，车辆对悬索桥的振动响应具有明显的影响，在不同荷载条件下，桥梁的振幅和频率均会发生变化，并且颤振现象非常明显。
因此，本文提出了针对大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥车桥耦合振动的优化设计措施，包括结构刚度的加强、阻尼装置的设置以及合理的荷载控制等。这些措施可以有效地改善桥梁的振动性能和耐久性，提高其安全可靠性和经济效益。
关键词：大跨度窄钢桁加劲梁悬索桥；车桥耦合振动；动力学模型；振动响应；优化设计
Abstract
Thispapertakestheanalysisofthecoupledvibrationofvehicle-bridgesystemonlongspannarrowsteeltrussgirdercable-stayedbridgeastheresearchobject,andcomprehensivelyusesknowledgeinstructuralmechanics,vehicledynamicsandvibrationtheorytostudythevibrationcharacteristicsofthistypeofbridgestructurefromtheperspectiveoftheoryandpractice.
Intermsoftheoreticalresearch,thestructuralformandcomponentsofthelongspannarrowsteeltrussgirdercable-stayedbridgearefirstintroduced,andtheconceptandinfluencingfactorsofthecoupledvibrationofvehicleandbridgeareclarified.Then,thevehicle-bridgecoupleddynamicmodelisestablished,consideringthenonlinearcontactandinteractionbetweenthevehicleandthebridge.Thevehicleisappliedasadynamicloadonthebridgetosimulatethevibrationresponseofthebridgeunderdifferentloadconditions.
Intermsofpracticalresearch,takingtheChongqingYangtzeRiverSecondBridgeasanexample,thedynamicresponsedataofthebridgewasobtainedthroughfieldtests,andthenumericalsimulationresultswerecomparedtoverifytheaccuracyandrationalityofthemodel.Theresultsshowedthatthevehiclehadasignificantimpactonthevibrationresponseofthecable-stayedbridge,andtheamplitudeandfrequencyofthebridgewouldchangeunderdifferentloadconditions,andtheflutterphenomenonwasobvious.
Therefore,thispaperproposesoptimizationdesignmeasuresforthevibrationofthelongspannarrowsteeltrussgirdercable-stayedbridgevehicle-bridgesystem,includingstrengtheningthestructuralstiffness,settingdampingdevices,andreasonableloadcontrol,etc.Thesemeasuresca