车桥耦合振动

摘要： 目的分析随机车流荷载对公路斜拉桥振动响应的影响,探究斜拉桥纵梁、桥塔和斜拉索的振动响应规律。方法基于某高速公路的动态称重系统实测数据,建立考虑车型、车道、车速、车体质量、车辆间距和桥面不平顺的随机车流模型;采用MATLAB软件编程求解公路斜拉桥在随机车流荷载作用下的振动响应。结果采用蒙特卡洛法随机抽样生成的随机车流模型能真实再现桥面交通流状况,斜拉桥纵梁、桥塔和斜拉索的振动响应随着车流密度的增大而增大,每一辆重载车过桥都会激起一个桥梁振动响应峰值;纵梁应力循环次数随着车流密度的增大而增大;桥塔纵向位移响应随着桥塔高度的增加而增大;斜拉索的轴向振动响应大于面内振动响应,而面外振动响应最小;轴向振动响应随着斜拉索长度的增加而增大,面内振动响应因拉索长度不同而波动较大;斜拉桥的振动响应随着桥面路况的恶化而增大。结论重型车的限载和桥面的定期保养可以有效减小桥梁八车致的振动响应。

摘要： 为研究在役曲弦桁梁桥的动力性能和车桥振动响应,基于考虑跳车脱空时段的车桥耦合振动分析方法,进行在役曲弦桁梁桥车桥耦合振动分析。以122 m跨径彩虹桥为计算示例,建立桥梁有限元模型,分析桥梁动力特性,并计算空间车队过桥动力响应,探讨车速、车辆数量、车队分布及路面不平度等因素对在役曲弦桁梁桥动力响应的影响。结果表明:桥面系竖向刚度相对较弱,桥面局部振动易被激发;桥面竖向振动及各动力响应随着汽车数量、布载车道数量增加而显著增大;桥梁下弦跨中位移冲击系数超过规范设计值,桥面振动程度较大;车辆中、后轮易发生跳车,路面等级越高,发生脱空次数越多,在路面等级良好状态下汽车也会出现跳车现象。

摘要： 为更好开展大跨度钢管混凝土拱桥的设计与施工,提高司乘人员的舒适性,开展多车辆交通流工况下基于桥面不平顺的车桥耦合振动响应研究。以三轴货车和茅草街钢管混凝土拱桥为背景,通过有限元法建立桥梁的三维结构分析模型,基于动力平衡原理建立车辆的9自由度多刚体动力学模型。运用MATLAB模拟桥面不平顺,以车轮与桥梁接触面为界,利用车、桥2个子系统的位移协调条件及力的协调条件,用Newmark-β法求解车桥系统的振动微分方程。基于有限元分析软件ANSYS编制APDL迭代求解命令流,编写基于车桥耦合理论的车桥耦合振动分析程序。在车速、车重和车距等因素保持不变的情况下,计算多车辆交通流作用下路面不平顺对桥梁跨中节点、跨中截面、主拱拱顶及主拱1/4处等关键部位动力响应的影响,计算路面不平顺对车辆动力响应的影响。研究结果表明:当路面不平顺度增加时,桥梁跨中节点竖向振动位移峰值、加速度峰值呈非线性增长,桥梁跨中截面振动弯矩、正应力和剪应力峰值呈非线性增长;主拱拱顶及主拱1/4处的轴力、正应力及剪应力峰值呈非线性增长;桥梁的结构响应均在容许范围内。车辆竖向、侧倾和俯仰等3个自由度对应的位移峰值、加速度峰值均逐渐增大。研究结果可为以后开展大跨度拱桥结构设计、施工与维护工作提供有益借鉴。

摘要： 基于公路桥梁车桥耦合振动理论,通过精细测量车桥模型参数,建立了车桥梁试验模型和有限元模型,设计了一套公路桥梁车桥耦合振动试验系统。开展车桥耦合振动试验影响因素分析,探讨了行车道位置、车桥质量比、桥梁支座形式等试验因素的影响规律。结果表明:车桥模型自振频率的试验值与理论值基本吻合,验证了模型的适用性;不同车道位置10 cm的侧移对车桥动力响应影响不大,试验过程中可根据实际需要选择行车道;车桥质量比是车桥动力响应的重要影响因素,试验中为获得较为明显的车桥振动响应,建议车桥质量比选择范围为0.10~0.16;支座1模型(一端垫块支座、另一端滚轴支座)下车桥竖向加速度响应较为明显,试验过程中桥梁支座可选择支座1模型。

摘要： 为开展大跨连续梁桥车桥耦合振动响应研究,基于结构动力学基本原理,考虑桥梁设计规范,建立五轴重卡车辆模型和大跨连续梁桥动力学模型;通过车桥几何和力学耦合关系,组建大跨连续梁桥车桥耦合时变矩阵,并考虑空间桥面不平度的影响,通过自编程序,开展敏感参数下大跨连续梁桥动力响应和冲击系数影响研究。结果表明:在各敏感参数下,桥梁典型截面冲击系数计算值普遍大于规范值,且桥面不平度的影响最为敏感,相关研究可为此类桥梁安全运营提供参考。

摘要： 为评估超出铁路桥涵设计规范中规定跨度的桥梁的竖向刚度合理性,提出基于弦测法幅值与车体加速度关系和车-桥耦合振动分析的大跨度桥梁竖向刚度快速评估方法。首先基于弦测法确定控制弦长,分析设计车速下弦测法幅值与车体加速度关系,根据车体加速度限值相关规定确定弦测法幅值限值;再采用车-桥耦合振动分析得出列车通过大桥的车体响应并反算得到对应弦测法幅值,叠加各因素引起的桥面变形的弦测法幅值后与弦测法幅值限值对比,对桥梁竖向刚度进行评估。采用该评估方法对某时速200 km的(36+96+228+96+36)m大跨度铁路钢桁梁斜拉桥竖向刚度进行评估,结果表明:控制弦长为30 m时可较好反映时速200 km的铁路桥梁竖向变形与车体竖向加速度的对应关系;此条件下考虑升、降温引起的附加不平顺后,双线客车作用下弦测法幅值为7.6086 mm,满足日常保养标准;一线客车一线货车作用下,弦测法幅值为14.7426 mm,略高于计划维修标准但满足临时补修标准。

摘要： 车辆在不平顺桥面上高速行驶,其振动会因车桥耦合作用而加强.为研究由此引起的司乘人员不舒适程度,本文对过桥车辆的舒适性进行评价.用数值分析法模拟较为常见的4级桥面不平顺.将车辆简化为由质量、阻尼和刚度组成的多自由度体系,应用梁单元和杆单元建立三维大跨度桥梁有限元模型.利用车桥间位移协调条件及动力相互作用关系,借助于Ansys软件实现振动微分方程的迭代求解,得出车辆振动加速度.采用ISO2631-1-1997中的舒适性评价方法,分析多车辆过桥时的车辆舒适性.结果表明:桥面平顺状况恶化将加剧车辆振动,导致乘坐舒适感变差.

摘要： 为考虑伸缩缝参数变化对车-桥耦合动力响应的影响,通过分析车轮过缝过程,提出了车辆过缝等效力、等效位移模型.利用伸缩缝局部振动模态提取法及模态综合法,建立了考虑伸缩缝参数影响的车-桥耦合动力响应分析模型,并基于Matlab平台编制了车辆过缝的车-桥耦合动力响应分析程序及其数值求解方法.以某简支转连续梁桥为例,通过现场实测对考虑车辆过缝的车-桥耦合动力响应分析方法进行验证.结果表明,利用所提方法计算的伸缩缝和主梁的加速度和位移响应峰值与实测值的误差均在7%以内,说明该方法能够较为准确地考虑车辆过缝对车-桥耦合动力响应的影响.

摘要： 制备了一种超早强型纤维增强磷酸镁水泥(MPC),通过对纤维拔出性能及孔结构的研究,系统地分析了车桥耦合振动的振幅和频率对钢纤维与MPC砂浆之间界面黏结性能及微观结构的影响.结果表明:钢纤维与MPC砂浆的黏结性能随着振幅、频率的增加呈现先增大后减小的趋势;与静置条件下相比,振幅为2、3 mm,频率为3、6 Hz时,钢纤维与MPC砂浆的最大黏结强度和拉拔能提升最大;一定程度振动可以降低MPC砂浆的孔隙率,细化宏观孔,优化钢纤维与MPC砂浆的界面黏结性能.

摘要： 针对车桥耦合作用下钢混组合梁桥竖向振动响应及冲击效应问题,运用ANSYS软件建立有限元模型,基于分离迭代法编写车桥耦合振动求解程序,采用Newmark-β法求得不同因素下钢混组合梁桥边跨跨中竖向位移响应并据此评价行人舒适度.结果表明:车速变化对钢混组合梁桥竖向振动影响较小;车重对该桥型竖向振动影响比较明显;桥面不平顺是该桥型竖向振动最重要的影响因素.重车过桥时,宜将车速限值在40~60 km/h范围内,可有效减少对桥梁的冲击,同时桥面不平顺对冲击系数有明显影响,要加强桥面养护;桥面不平顺是求得的冲击系数数值解和规范限值之间产生差异的最重要影响因素.

摘要： 本文基于车辆-直线桥梁的耦合振动分析理论,采用模态叠加法,建立车辆-曲线桥梁的耦合振动方程.采用移动坐标系,通过坐标变换,解决车辆曲线通过时轮轨耦合的几何关系.依据赫兹弹性接触理论,考虑密贴接触和非密贴接触,求解轮轨接触力.基于车辆直线运动的Kalker线形蠕滑理论,修正后得出车辆曲线运行的蠕滑率.同时,在广义力向量中考虑了车辆曲线运动时产生的离心力和超高分力.采用分离迭代法求解运动方程,得出车桥耦合振动响应.基于这些理论分析,结合某小半径曲线上长大桥梁工程实例,进行列车-曲线桥梁的车桥耦合振动数值分析,得出了车辆通过小半径曲线上长大桥梁的一些车桥振动特性和规律.

摘要： 为了研究钢-混结合段刚度过渡平顺性,针对某独塔混合梁斜拉桥,建立汽车-桥梁竖向耦合振动仿真分析模型,并编制了车桥耦台振动分析程序.通过改变行车条件,分析了不同条件下系统的动力响应-结果表明:运用车桥耦合振动的方法分析结合段刚度平顺性问题是可行的；路面粗糙度对车桥系统的相互作用和行车舒适性有着重要的影响,路面状况越差,车辆对桥梁的冲击越大,在桥梁维护时应尽量使路面平整；为了降低桥梁的振动水平,保证行车舒适性,须控制行车速度；车辆的轴重对桥梁的动力响应影响显著,在桥梁运营阶段应严格禁止超载车辆通过；填充方式对结构和车辆的动力响应影响不十分明显.

摘要： 车桥耦合振动问题是影响自动化码头集装箱小车-低架桥结构安全和使用效率的重要因素。本文利用双协调自由界面模态综合法求解了在轨道不平顺、轮对蛇行运动以及风、地震载荷作用下的车桥耦合振动时域响应，结合结构模型试验验证了自激激耦合振动响应结果。据此计估了环境激励下低架桥结构安全和行车安全，研究了铅芯橡胶支座对结构(行车)安全的影响，探讨了小车提速的可行性。结果表明：1)自由界面模态综合求解车桥耦合振动响应的仿真方法合理；2)车桥耦合振动响应随着小车速度、脉动风平均风速、地震动强度的增大而增大；对地震载荷的敏感程度大于工作状态风载荷；3)铅芯橡胶支座可有效减小车桥耦合振动加速度响心，提高结构(行车)安全地震动强度、车速限值。

摘要： 作为车辆—桥梁—站房结构动力相互作用分析两部分工作中的第一部分,本文通过把站房结构的刚度、质量作用以简化形式凝聚到桥梁构件节点上,形成一个新的车辆—等效桥梁结构系统.然后采用迭代方法对该车辆—等效桥梁结构系统进行动力相互作用计算,得到列车轮对对轨道梁各节点力的激励力时程。

摘要： 磁浮车辆是一种具有良好发展前景的新型交通工具,由于磁浮车辆与传统轮轨车辆的差异性,传统的车辆动力学评估技术已无法适应磁浮车辆的评估需求,磁浮动力学问题直接影响到其技术经济性及其应用前景,开展磁浮列车系统动力学的研究对推进我国磁浮列车技术应用水平显得十分重要.本文对磁浮车辆动力学研究中的现有阶段性成果进行了回顾和总结,对现有技术的优缺点进行分析和比较.同时,搭建磁浮车辆动力学评估体系,重点围绕磁/轨关系、磁浮车/桥耦合振动、控制技术等方面展开论述,分析现有技术的不足,展望了磁浮车辆动力学评估技术今后的发展方向,为我国磁浮列车系统的技术评价、车辆和轨道结构动力优化设计提供一定的参考依据.

摘要： 磁浮车辆是一种具有良好发展前景的新型交通工具,由于磁浮车辆与传统轮轨车辆的差异性,传统的车辆动力学评估技术已无法适应磁浮车辆的评估需求,磁浮动力学问题直接影响到其技术经济性及其应用前景,开展磁浮列车系统动力学的研究对推进我国磁浮列车技术应用水平显得十分重要.本文对磁浮车辆动力学研究中的现有阶段性成果进行了回顾和总结,对现有技术的优缺点进行分析和比较.同时,搭建磁浮车辆动力学评估体系,重点围绕磁/轨关系、磁浮车/桥耦合振动、控制技术等方面展开论述,分析现有技术的不足,展望了磁浮车辆动力学评估技术今后的发展方向,为我国磁浮列车系统的技术评价、车辆和轨道结构动力优化设计提供一定的参考依据.

摘要： 磁浮车辆是一种具有良好发展前景的新型交通工具,由于磁浮车辆与传统轮轨车辆的差异性,传统的车辆动力学评估技术已无法适应磁浮车辆的评估需求,磁浮动力学问题直接影响到其技术经济性及其应用前景,开展磁浮列车系统动力学的研究对推进我国磁浮列车技术应用水平显得十分重要.本文对磁浮车辆动力学研究中的现有阶段性成果进行了回顾和总结,对现有技术的优缺点进行分析和比较.同时,搭建磁浮车辆动力学评估体系,重点围绕磁/轨关系、磁浮车/桥耦合振动、控制技术等方面展开论述,分析现有技术的不足,展望了磁浮车辆动力学评估技术今后的发展方向,为我国磁浮列车系统的技术评价、车辆和轨道结构动力优化设计提供一定的参考依据.

摘要： 磁浮车辆是一种具有良好发展前景的新型交通工具,由于磁浮车辆与传统轮轨车辆的差异性,传统的车辆动力学评估技术已无法适应磁浮车辆的评估需求,磁浮动力学问题直接影响到其技术经济性及其应用前景,开展磁浮列车系统动力学的研究对推进我国磁浮列车技术应用水平显得十分重要.本文对磁浮车辆动力学研究中的现有阶段性成果进行了回顾和总结,对现有技术的优缺点进行分析和比较.同时,搭建磁浮车辆动力学评估体系,重点围绕磁/轨关系、磁浮车/桥耦合振动、控制技术等方面展开论述,分析现有技术的不足,展望了磁浮车辆动力学评估技术今后的发展方向,为我国磁浮列车系统的技术评价、车辆和轨道结构动力优化设计提供一定的参考依据.

摘要： 铁路车—桥耦合振动分析一直是比较活跃和具有相当难度的研究领域.基于多体动力学,本文提出一种将其与有限元方法结合进行车—桥耦合振动分析的实用方法.首先在多体动力学软件SIMPACK中建立车辆模型,利用有限元程序ANYSY建立桥梁模型,然后通过接口程序和一定轮轨接关系进行车—桥耦合振动仿真分析.最后通过实例验证,基于多体动力学的车—桥耦合振动分析具有较好的精度和可视化效果,具有很好的工程应用价值.

摘要： 铁路车—桥耦合振动分析一直是比较活跃和具有相当难度的研究领域.基于多体动力学,本文提出一种将其与有限元方法结合进行车—桥耦合振动分析的实用方法.首先在多体动力学软件SIMPACK中建立车辆模型,利用有限元程序ANYSY建立桥梁模型,然后通过接口程序和一定轮轨接关系进行车—桥耦合振动仿真分析.最后通过实例验证,基于多体动力学的车—桥耦合振动分析具有较好的精度和可视化效果,具有很好的工程应用价值.

摘要： 本发明公开了一种不确定车桥耦合振动系统响应的求解方法，针对不确定车桥耦合振动系统巧妙的引入了一个服从正态分布的振幅系数α，从而改变了输入系统的随机虚拟激励，让其具备了正态随机分布特征，进而带入方程得到系统响应，通过自相关过程得到响应功率谱密度函数，进而也可以求出系统响应的方差，标准差等；主要针对不确定模型的求解算法，通过在构造虚拟激励时的巧妙改变，且合理的划分空间频率区间，让本不具备计算不确定结构的虚拟激励法有了能够计算不确定结构的能力，这样就使得随机虚拟激励法有了一些虚拟激励法的特点，就比如计算的高效、结果的精确以及样本的减小，这也为研究不确定结构带来了便利。

摘要： 本发明属于车桥耦合领域，涉及振动分析技术，用于解决现有的车桥耦合振动分析系统的分析过程太过繁杂，耗时长，效率低的问题，具体是基于力学效应的车桥耦合用振动分析系统，包括服务器，所述服务器通信连接有平稳分析模块、脱轨检测模块、辅助检测模块、振动分析模块、数据存储模块、数据采集模块；所述平稳分析模块用于对车辆的平稳性进行检测分析；所述脱轨检测模块用于对平稳性满足要求的车辆进行脱轨检测；所述辅助检测模块用于对脱轨检测结果为合格的车辆进行辅助检测；本发明通过平稳分析模块对车辆进行平稳性能分析，列车的平稳性用于反映乘客的乘坐舒适度以及列车的损坏程度，从而在侧面对列车振动进行反馈。

摘要： 本发明公开了一种不确定车桥耦合振动系统响应的求解方法，针对不确定车桥耦合振动系统巧妙的引入了一个服从正态分布的振幅系数α，从而改变了输入系统的随机虚拟激励，让其具备了正态随机分布特征，进而带入方程得到系统响应，通过自相关过程得到响应功率谱密度函数，进而也可以求出系统响应的方差，标准差等；主要针对不确定模型的求解算法，通过在构造虚拟激励时的巧妙改变，且合理的划分空间频率区间，让本不具备计算不确定结构的虚拟激励法有了能够计算不确定结构的能力，这样就使得随机虚拟激励法有了一些虚拟激励法的特点，就比如计算的高效、结果的精确以及样本的减小，这也为研究不确定结构带来了便利。

摘要： 本发明公开了一种斜拉桥车桥耦合模式振动数据监测方法及相关设备，涉及车桥耦合振动领域，主要为解决目前缺少一种更好的监测斜拉桥车桥耦合模式下的振动数据的方法的问题。该方法包括：在目标车辆进入桥梁前获取所述目标车辆的车辆标识信息和重量数据；对同一车辆的车辆标识信息和重量数据关联地进行存储；基于所述目标车辆的重量数据，确定所述目标车辆进入所述桥梁的目标区域的振动安全车速；监测所述目标车辆的位置；在所述目标车辆行驶至所述桥梁的目标区域之前，显示所述目标车辆的车辆标识信息和对应的振动安全车速。本发明用于斜拉桥车桥耦合模式振动数据监测过程。

摘要： 本发明公开了一种车桥耦合振动分析方法，包括以下步骤：S1：构建通行车辆行驶模型；S2：构建通行车辆和桥梁之间的变形协调模型，并确定通行车辆和桥梁之间的相互作用力；S3：构建车桥耦合运动模型；S4：构建基于质量阻尼器的车桥耦合运动模型，并得到车辆和桥梁的动力响应，完成车桥耦合振动分析。本发明基于车桥和质量阻尼器构建的车‑桥‑质量阻尼器耦合系统的动力响应小于无减振装置下的车‑桥耦合系统的动力响应，该车桥耦合振动分析方法对大跨长联连续梁桥的车桥耦合振动有明显的抑制效果，可以明显地降低行驶车辆的竖向振动加速度以及竖向位移，提高了行车舒适性。

摘要： 本发明属于建筑结构损伤识别技术领域，具体涉及基于车桥耦合振动的统计矩曲率梁式桥损伤识别方法，步骤一、利用移动测试车在桥梁对应测点处获取加速度信号；步骤二：将采集的加速度信号进行处理，计算加速度响应的四阶统计矩；步骤三、通过得到的各测点的加速度统计矩计算统计矩曲率，并绘制差异曲线识别损伤位置；步骤四：将得到的统计矩曲率通过模型修正法获得桥梁的单元刚度，从而识别桥梁的损伤程度。本发明在各种因素(单元损伤程度、桥梁阻尼比、环境噪音)影响下，仍能较好进行桥梁损伤识别；统计矩曲率指标与柔度曲率和振型曲率指标相比，具有更高的抗噪能力和效率，同时通过对比现有的桥梁损伤传递率理论识别方法，发现针对桥梁单处及多处损伤，本发明所提指标对损伤定位和损伤程度的判断都具有较好的效果，且识别误差更小。

摘要： 本发明涉及车桥耦合振动分析技术领域，具体涉及基于时程阵列交互迭代的车桥耦合振动分析方法，包括：基于ANSYS平台对桥梁子系统进行分析，获取桥梁初始响应时程阵列；ANSYS平台与MATLAB平台进行数据分享，MATLAB平台对车辆子系统进行分析，根据获得的桥梁初始响应时程阵列获取等效路面不平度时程阵列；对桥梁子系统和车辆子系统进行耦合分析，根据等效路面不平度时程阵列获取桥梁和车辆的振动响应。利用MATLAB和ANSYS之间的数据共享，分别对车辆子系统、桥梁子系统进行分析，再对车辆、桥梁的子系统进行耦合分析，获得桥梁和车辆的振动响应。避免对时间步的积分迭代，提高了运算效率。本发明还提供了基于时程阵列交互迭代的车桥耦合振动分析系统。

摘要： 一种车桥耦合振动模型试验的加速和减速装置及其加速和减速方法，加速和减速装置包括加速段、车桥耦合振动试验区、水平引道、减速段、支撑装置、桥梁支座和水平导轨；加速段具有加速装置；车桥耦合振动试验区包括桥梁模型和模型车辆；减速段具有减速装置。加速段、水平引道和减速段由支撑装置支撑，车桥耦合振动试验区由桥梁支座支撑，两根水平导轨间隔设置在加速段、车桥耦合振动试验区、水平引道和减速段上方；本发明采用弹性势能与动能相互转化的方法，通过加速装置解决现有坡道加速装置存在的桥头跳车问题；通过减速装置，并将减速装置安装于导轨之上，解决现有撞击耗能减速方法冲击大、噪声响、损害高等问题。

摘要： 一种车桥耦合振动模型试验的加速和减速装置，包括加速段、车桥耦合振动试验区、水平引道、减速段、支撑装置、桥梁支座和水平导轨；加速段具有加速装置；车桥耦合振动试验区包括桥梁模型和模型车辆；减速段具有减速装置。加速段、水平引道和减速段由支撑装置支撑，车桥耦合振动试验区由桥梁支座支撑，两根水平导轨间隔设置在加速段、车桥耦合振动试验区、水平引道和减速段上方；本实用新型采用弹性势能与动能相互转化的方法，通过加速装置解决现有坡道加速装置存在的桥头跳车问题；通过减速装置，并将减速装置安装于导轨之上，解决现有撞击耗能减速方法冲击大、噪声响、损害高等问题。

摘要： 本实用新型公开了一种新型混凝土搅拌车车桥耦合振动装置，包括底座，所述底座顶部的两侧均设置有抗压装置，两个所述抗压装置的顶部均设置有减震装置，两个所述减震装置的顶部分别固定连接有连接块和连接板，所述连接块的顶部设置有固定框，所述连接板的顶部设置有安装框，所述安装框和固定框的内壁均设置有搅拌器，所述底板的底部与底座的顶部固定连接，所述底板内壁的底部固定连接有底杆，所述底杆的表面滑动连接有活动块。本实用新型所述的一种新型混凝土搅拌车车桥耦合振动装置，设有减震装置和抗压装置，可以减少搅拌器工作时对底座和车桥连接处的振动，还可以减少路况和地面对搅拌器的震动，带来更好的使用前景。