桥梁结构与车辆相互作用随机动力分析

摘要

本文提出了一种高效率的车辆桥梁系统随机动力分析方法。车辆采用多体动力学方法建立模型，桥梁采用有限元模型。假设路面不平顺为零均值平稳高斯随机过程。应用虚拟激励法将随机不平顺转化为一系列的简谐不平顺，使得本文方法适合并行计算。为了提高计算效率，本文采用了车辆桥梁相互作用单元。在数值算例中，本文方法与Monte carlo方法进行了比较，验证了本文方法的正确性；对工程计算中最为关心的响应最大值问题，根据高斯型随机变量的“3σ规则”提出了最大值的估计方法；以一列火车通过单跨简支桥梁和三跨连续桥梁为例，研究了车桥系统的随机动力特性。