车速对铁路桥梁动力响应的影响分析

浅谈行车速度对桥梁动力响应的影响1 引言随着现代公路交通建设的飞速发展，各种交通车辆的数量迅速增长，车辆的行驶速度和载重量也有很大提高。

不断增长的高速、重载汽车与众多服役期满或损伤较为严重的桥梁承载能力不足之间的矛盾日益突出。

近年来，随着轻质高强材料和新型结构的应用，桥梁结构不断向着轻型化方向发展。

这些因素使得汽车动荷载在桥梁承受的荷载中所占的比例越来越大。

在行驶车辆作用下，桥梁结构将产生比相同静载作用下更大的变形和应力。

因此，车辆荷载对桥梁结构的冲击和振动影响，已成为桥梁结构计算分析中不容忽视的重要因素之一[1]。

从桥梁结构的动力响应分析角度而言，冲击系数源于三个方面：理想的移动荷载作用桥面引起桥跨结构的振动，引起动力放大；车辆自身的振动使其加载在桥面上的力也有一定的波动；实际的桥面不平整引起车辆跳动产生冲击作用。

这三者之间影响是相互关联的，车与桥跨结构的振动是耦合在一起的，桥面不平也会引起车桥的振动对于公路桥梁，车辆的质量远小于桥跨质量，因此车辆的质量对车桥耦合振动的影响较小，可忽略其影响从而使动力分析简化[2]。

本文通过midas civil有限元时程分析方法，研究了简支梁桥在不同行駛速度的车辆荷载下，车辆通过桥跨结构时桥梁的动力响应过程[3]。

2.工程概况本文所采用的桥墩模型为一跨径为30m的简支梁桥，主梁截面采用T型截面，尺寸如下图1所示。

为了保证计算结果的准确，取10个不同的速度工况。

由于本文主要研究行车速度对简支梁桥的动力响应的影响，因此排除桥梁其他因素，诸如桥面不平整度，车辆自振等因素的影响。

图1 截面参数3 有限元仿真计算模型3.1 计算工况由于不考虑车辆自身重量对桥梁动力分析得影响，因此我们取后轴重140kN 作为计算荷载，简支桥梁上部结构采用C40混凝土，在midas civil中由于无法直接模拟车辆在桥面上的连续行驶，因此本文采用动力节点荷载，在瞬时冲击作用下，设置各个集中质量点的到达时间，以此来控制车辆在桥面的行车速度。

车辆行驶速度对连续刚构桥动力特性影响分析虞夏深【摘要】文以某连续刚构桥为工程背景,在不同类型车辆以不同车速通过桥面时,对结构进行动力特性分析.利用有限元软件Midas/Civil 2015建立结构动力分析模型,并进行模态分析得到该桥固有频率和振型,通过时程分析,得出该桥在移动荷载作用下跨中位置的动力响应,包括位移、速度和加速度.根据结构的动力响应和对比车辆行驶速度对结构动力响应的影响得到如下结论:当车辆速度相同时,随着移动荷载轴重的增加,位移和加速度响应也相应增大.三种不同轴重车型以不同速度在桥面上行驶时位移、速度及加速度响应均出现了两个波峰,并非是车辆速度越大,动力响应就越大,这为该类桥梁设计和动力性能研究提供参考.%n this paper, a continuous rigid frame bridge is used as the engineering background, and the dynamic characteristics of the structure are analyzed when different types of vehicles pass through the bridge at different speeds. Using finite element software Midas/Civil 2015 structural dy-namic analysis model is established, and the inherent frequency and vibration modal analysis for the bridge type, through the time history analysis, it is concluded that the bridge under moving load across the location of the dynamic response, including the displacement, velocity and acceleration. According to the dynamic response of structure and compare the vehicle speed on the influence of structure dynamic response to get the following conclusion: when the vehicle speed at the same time, With the increase of the movable load axle,displacement and acceleration response also increases ac-cordingly. Three different axle load models with different speed in bridgedeck on the displacement, velocity and acceleration response appearedtwo peaks, is not the vehicle speed, the greater the dy-namicresponse,which provide reference for this kind of bridge design and performance research.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2018(040)001【总页数】5页(P69-73)【关键词】连续刚构桥;车辆行驶速度;有限元分析【作者】虞夏深【作者单位】上海林同炎李国豪土建工程咨询有限公司,上海200437【正文语种】中文0 引言高墩、大跨连续刚构桥因其外形美观、跨越能力大、行车舒适、造价少等因素受到国内外桥梁设计师的青睐，目前已经成为大跨径预应力混凝土梁式桥的主要桥型[1，2]。

既有线提速桥梁存在的主要问题与改造对策一、概述速度是现代交通运输的命脉150多年的铁路发展史就是速度不断提高的历史。

随着科学技术的进步和人们生活节奏的加快，交通运输工具的高速化已成为发展的总趋势。

从铁路方面来看，面对航空和高速公路的竞争与挑战，列车速度也在不断地提高。

但在既有线上提速，如何充分利用既有设备条件，通过对既有线进行部分改造来提高客、货列车的旅行速度，从而增加铁路交通运输的优势，这将成为今后一段时期内铁路运输的主要课题之一。

既有线改造所遇到的实际情况很多，改、扩建工程不尽相同，本文仅就桥梁改造进行剖析，找出症结，提出解决办法。

为了确保提速后行车及桥梁运用安全，必须对桥梁设备危及行车安全、制约运营条件的项目进行技术改造和加强，提高桥梁承载能力及稳定性，以满足高速运营的要求。

二、问题的提出根据铁道部“建设我国铁路快速客运网规划”的要求及沈阳铁路局“十五”提速规划，我院负责编制如下提速规划：长图线长春至吉林2003年140Km/h；长图线吉林至图们2005年120Km/h；梅集线梅河口至通化2005年120Km/h.长图线与梅集线均系日伪时期修建，是日本军国主义强占中国东北以后以扩大侵华为目的，由日本株式会社主持强迫中国劳工修建的一条低标准铁路，距今已有60多年的历史。

桥梁设备陈旧老化，病害较多。

在现有桥梁建筑物中，在30年代建成以及后经抢修使用的占70%以上，经过50年代、80年代改造的仅占20%以下。

在今后铁路运输量日益增大、速度逐渐提高的情况下，这些旧的老龄桥能否继续安全使用，是人们极为关心的问题。

更新一座老龄桥需要相当大的投资。

显然对现有老龄桥的安全状况及剩余寿命进行科学的评估，以便既能充分发挥它们的潜力又能对需要更新或加固的老龄桥作有计划有步骤的更新加固，这对确保铁路运输的畅通和国民经济的顺利发展有重要意义。

三、既有线桥梁设备情况长图线与梅集线现有桥梁229座，主要类型有上承钢板梁、工字钢梁、钢筋混凝土梁和板梁及个别的预应力钢筋混凝土梁等，桥梁跨度2.6-20m，有相当一部分为非标准梁。

高速铁路桥梁的动力响应分析随着交通行业的快速发展，高速铁路成为现代化城市交通的重要组成部分。

而作为高速铁路的重要组成部分之一，桥梁在铁路运输中起到了至关重要的作用。

然而，桥梁在列车通过时会产生动力响应，因此对桥梁的动力响应进行准确的分析成为了保障高速铁路安全运行的重要环节。

在高速铁路桥梁的动力响应分析中，首要考虑的是列车运行时的载荷作用。

列车载荷是动力响应分析的主要输入参数，它包括列车的静载荷、动载荷以及弯矩、剪力、轴力等作用在桥梁上的力。

这些载荷由列车的运行速度、列车数目、列车自重以及路况等因素决定，因此对于这些参数的准确测量和分析显得尤为重要。

当列车通过桥梁时，桥梁受到的载荷作用会引起桥梁产生振动，也就是动力响应。

为了准确地分析桥梁的动力响应，需要根据列车的运行状态、桥梁的结构参数以及材料特性等因素进行计算和模拟。

一般来说，动力响应分析主要使用有限元方法、模态分析、多体系统动力学分析等方法进行。

在动力响应分析中，有限元方法是一种常用的计算方法。

该方法通过将实际的桥梁模型离散化为有限个小单元，然后通过求解结构的振型和振幅，来分析桥梁的动力响应。

这种方法具有计算精度高、适用范围广以及计算效率高的优点，因此被广泛应用于桥梁动力响应分析中。

除了有限元方法，模态分析也是动力响应分析中常用的一种方法。

模态分析方法主要通过求解结构的固有振型和固有频率来分析结构的动力响应。

该方法通过分析结构的固有特性，从而更好地预测桥梁在不同载荷作用下的动力响应。

模态分析方法的优点是计算简便、结果直观，并且能够提供各个模态振型的模态形状和振型频率等参数。

除了有限元方法和模态分析方法，多体系统动力学分析也是桥梁动力响应分析中常用的一种方法。

该方法主要通过建立列车-桥梁系统的多体系统动力学方程，来分析列车通过桥梁时的动力响应。

多体系统动力学分析方法能够综合考虑列车和桥梁的动力特性，因此对于复杂的列车-桥梁系统分析具有较好的适用性。

高速铁路连续梁桥特点1高速铁路桥梁的特点[1、2]桥梁是高速铁路土建工程的重要组成部分。

与普通铁路桥梁相比，桥梁在数量、设计理念和方法、耐久性要求、维护等方面存在较大差异。

纵观世界各地高速铁路桥梁的现状，其特点可概括为以下几个方面。

1.1桥梁比例大，长桥多高速铁路对线路的平纵断面和坡度要求很高，对于时速300km无渣线路，一般地区线路的最小曲线半径r≥4500m、最小竖曲线半径rsh≥25000m，并要求两座桥梁间的最小距离不宜小于150m；同时考虑铁路限界、节约土地等因素，因此高速铁路中桥梁比例较普通铁路有很大提高。

1.2桥梁的主要功能是为高速列车在桥上提供高平顺、稳定的线路随着运行速度的提高，为确保列车的运营安全和乘坐舒适，对线路的平顺性、稳定性要求很高，因此高速铁路桥梁应有足够的抗弯和抗扭刚度，桥梁墩台应有足够的纵横向刚度，以保证桥上无缝线路的稳定，桥梁上部结构的长期变形及下部结构的沉降应满足轨道调整的要求等。

限制纵向力作用下结构产生的位移，避免桥上无缝线路出现过大的附加力。

1.3高架桥为主,通常采用预应力混凝土结构高速铁路桥梁可分为高架桥、山谷桥和特殊结构桥梁。

一般选用刚度较高的结构，如简支梁、连续梁、刚架、拱结构等，截面形式多为双线全孔箱型截面；小跨度也可采用多T梁和板梁，主要采用预应力混凝土梁；钢-混凝土组合梁和小跨度钢筋混凝土结构也经常使用。

为了保证桥上线路的畅通，各国在选择大跨度桥梁时都非常谨慎。

大跨度与特殊结构：为保证列车的安全和乘坐舒适，对大跨度桥梁的竖向刚度提出了严格的限制，规定在设计活载作用下钢桥、钢斜拉桥、混凝土桥的挠跨比不得大于l/800、l/650和l/1000。

且对桥梁的整体性要求较高，采用钢桁架梁结构形式，提高了结构的整体刚度。

1.4大跨高敦桥对于大跨度、高墩结构如何适应高速运行的要求，世界上还没有相应的标准。

为了使结构设计经济，满足结构动力和乘客舒适性的要求，我们主要借鉴国内铁路高墩桥梁的施工经验和理论研究。

列车提速情况下铁路双线简支钢桁梁动力响应分析3夏　禾　陈英俊张　煅　柯在田(北方交通大学　北京)(铁道部科学研究院　北京)提　要　本文研究铁路双线简支钢桁梁在列车提速情况下的动力响应。

首先建立了考虑双线桁梁在车辆蛇行和单向行车时的偏心荷载作用下车桥系统空间耦联作用的振动力学分析模型,推导了系统动力平衡方程组,编制了相应的计算机软件。

在计算机上模拟列车过桥的全过程,计算了桥梁的动挠度、横向位移、横向振幅以及部分杆件的动应力响应。

以广深线上一座64m 下承式双线简支钢桁梁作为实例进行计算和分析,着重讨论了车速为100～250km h 时这类桥梁动力响应中的一些特殊问题。

关键词　列车提速　钢桁梁　动力响应 随着列车速度的不断提高,桥梁结构受到的动力冲击作用也越来越大。

国内外学者多年来做了大量的努力以研究铁路桥梁在移动列车荷载作用下的动力行为。

研究结果表明,对大部分铁路桥梁来说,其横向与竖向振动被认为是不耦联的,可以分别加以研究。

然而,对于双线铁路桥梁,其列车动荷载无论是在单向行车还是在双向行车时都不是对称的,上述结论并不正确。

目前,我国三大干线部分区段拟将客运列车提高到140～160km h ,提速激发了钢桁梁桥的空间振动。

为了保证列车安全和乘坐舒适度,有关桥梁结构在提速列车作用下的动力响应问题必须要先行进行研究。

本文的目的,就是要建立一个双线铁路桁桥系统与列车相互作用的动力分析模型,以研究其在偏心动荷载作用下的动力特性。

1　车桥系统动力分析模型列车2桥梁系统动力分析模型是由车辆模型、桥梁模型按照一定假定的轮轨运动关系联系起来组成的系统。

111　三维车辆模型车辆模型是由多节机车车辆(在以下叙述中除特别说明的以外统称车辆)组成的列车。

每节车辆都是由车体、转向架、轮对、弹簧和阻尼器组成的多自由度空间振动系统。

车辆模型的建立基于以下假定:(1)每节车辆的车体、转向架和轮对均视为刚体,即不考虑振动过程中车厢、转向架构架和轮轴的弹性变形;(2)所有机车和车辆均简化为一系弹簧悬挂系统;3国家“八五”科技攻关项目子课题,并得到国家教委博士点基金资助本文于1996年6月12日收到修改稿。

高速列车动荷载对桥梁结构的影响分析一、引言随着高速列车的发展，如何保证列车在行驶过程中对桥梁结构的影响最小是一个重要的问题。

高速列车动荷载对桥梁结构的影响分析是保证高速列车安全行驶的重要手段。

本文将从桥梁结构的受力分析、高速列车动荷载的特性、动荷载作用下桥梁结构的响应等方面进行分析。

二、桥梁结构的受力分析桥梁结构是一个比较复杂的结构，其主要受力形式有弯曲、剪切、挤压和拉伸等。

基于材料力学的原理，我们可以通过分析桥梁结构的截面形态、荷载形式、受力形式等因素来计算结构的受力情况。

在实际工程中，通常采用有限元方法进行结构分析。

在有限元方法中，我们将桥梁结构抽象为一个由多个小单元组成的模型，每个小单元的受力情况可以通过有限元计算得出，从而得到整个结构的受力情况。

三、高速列车动荷载的特性高速列车动荷载是指列车在行驶过程中对桥梁结构的影响。

由于高速列车的速度较快，荷载也比较大，因此其对桥梁结构的影响也比较显著。

高速列车动荷载是一种随机荷载，其特点如下：1. 荷载类型多样由于高速列车的牵引、制动、曲线通过等因素，其荷载会发生变化，其中包括直线荷载、曲线荷载、牵引荷载、制动荷载等。

2. 荷载间隔不定高速列车通过桥梁结构的时间不固定，因此其荷载间隔也不固定，这给桥梁结构的设计带来了一定的难度。

3. 荷载作用时间短高速列车通过桥梁结构的时间很短，一般只有几十秒钟，因此其荷载作用时间也很短，这也给桥梁结构的设计带来了一定的困难。

四、动荷载作用下桥梁结构的响应高速列车动荷载作用下，桥梁结构会发生振动，该振动可以分为横向振动和纵向振动两种。

横向振动是指桥梁结构横向方向的振动，它是由于列车通过桥梁结构时的侧向力所引起的；纵向振动是指桥梁结构纵向方向的振动，它是由于列车在通过桥梁结构时的牵引、制动、曲线通过等因素所引起的。

桥梁结构的振动响应可以通过动力学原理来分析。

在桥梁结构受到高速列车动荷载作用时，我们可以根据列车的荷载特性和桥梁结构的响应特性计算出其振动响应，如加速度、速度、位移等。

铁路桥梁在高速列车作用下的动力响应摘要：随着高速铁路的不断增加，列车以及桥梁的动力作用也逐渐凸显。

高速运行列车会对桥梁产生一些冲击作用。

而高速运行的列车在桥梁振动作用的影响之下会影响自身的平稳性以及安全性。

对此，要加强对铁路桥梁高速列车作用之下动力相应的研究分析。

文章主要对车-桥系统在撞击载荷的作用下的动力研究、车激动力相应、车辆参数对桥梁动力响应产生的影响进行了简单的探究分析，对铁路桥梁在高速列车的作用下的动力响应进行了论述分析，以供参考研究。

关键词：铁路桥梁；高速列车作用；动力响应随着基础建筑项目的增多，高速铁路桥梁成为了现阶段主要建设内容。

在高速铁路运行过程中势必会产生不同的动力响应，这样就会产生各种撞击荷载，要想保障列车的安全性，就要对其进行分析，进而保障列车行驶的安全性。

1.铁路桥梁在高速列车作用下的动力响应研究现状对于高速铁路桥梁来说，在高速列车行驶过程中会对铁路产生写摩擦桩基，在学术上来说就是车-桥耦合振动撞击。

在高速列车通过的过程中，在耦合振动影响之下，其产生的冲击荷载以及惯性荷载作用相对较大，其对于桥梁的振动影响较为显著，而打垮桥梁车激响应研究逐渐受到人们的重视，一些学者通过构建三维车辆模型及桥梁有限元模型进行分析，综合轮轨接触关系构建形成车桥耦合动力系统模型；综合在高速列车运行过程中，轨道因为不平顺会产生随机激励作用，在对桥系统动力方程进行计算求解，可以获得桥梁节点的振动响应。

而一些学者通过模态坐标法对高速立车以及大跨度道岔连续量的空间耦合振动桥梁响应问题进行了研究分析。

一些学者将车辆看做是两自由度体系，对车辆荷载激励下存在的多跨连续梁桥以及减振问题进行了研究分析，对铁路桥梁在高速列车作用之下的动力响应进行了分析。

2.路桥梁在高速列车作用下的动力响应研究了解车-桥系统在撞击载荷的作用下的动力研究、车激动力相应、车辆参数对桥梁动力响应产生的影响，对铁路桥梁在高速列车的作用下的动力响应研究有着积极的价值与意义，其具体如下：2.1车-桥系统在撞击载荷的作用下的动力研究正常运行的高速列车与铁路之间势必会产生各种撞击问题，其产生的撞击荷载主要就是在桥梁以及列车之间作用。

高速铁路桥梁设计中的动力响应分析随着交通工具的现代化，高速铁路桥梁的建设也成为了当前交通建设中的一个重要领域。

在高速铁路桥梁的设计过程中，动力响应分析是一个不可忽略的重要工作，它有助于预测并评估车辆和行人在桥梁上运行时可能产生的振动和影响，保证桥梁的安全性和通行性。

本文将从桥梁动态特性、分析方法、影响因素等几方面探讨高速铁路桥梁设计中的动力响应分析。

一、桥梁动态特性桥梁的动态特性包括结构特性和地基特性，其中结构特性描述了桥梁在1Hz以下的频率范围内的动态特性，而地基特性则描述了上述频率范围之外的低频特性。

在进行动态响应分析时，需要对桥梁的动态特性有一个全面的了解，以确保分析的精确性。

桥梁结构特性一般可以通过模态分析获取，这需要考虑大跨径梁式桥梁的悬臂状态和冠拱状态。

同时，地基特性则需要考虑桥梁基础的特性和地下水位对桥梁的影响等。

二、分析方法在进行动力响应分析时，可以采用有限元程序进行数值求解。

有限元程序将桥梁分割为许多小单元，计算单元间的相互作用和桥梁各部分的响应。

相比传统的手算方法，有限元程序在求解过程中更加精确和高效。

另外，模态分析也是一种常用的分析方法，在得到桥梁特征值和特征向量后，可以通过模态合成法得到桥梁响应。

在进行模态分析时，需要考虑桥梁结构和典型荷载的相互作用，选择合适的约束条件和荷载矩阵，以及确定合适的求解方法，以保证分析的精确性和有效性。

三、影响因素桥梁动力响应分析受到许多因素的影响，其中包括桥梁几何形状、模型参数和荷载条件等。

在进行分析时，需要考虑这些因素对分析结果的影响，以确保结果的准确性和可靠性。

同时，桥梁材料的影响也不能忽略。

桥梁在实际运行中，可能存在疲劳破坏等问题，这对桥梁的动力响应分析和修建都产生极大的影响。

因此，需要对桥梁材料的物理特性和力学性能进行充分考虑，以预测桥梁运行时的响应行为。

四、结论动力响应分析在高速铁路桥梁设计中占据着重要的位置。

在分析过程中，需要对桥梁的动态特性、分析方法和影响因素等方面进行充分考虑，以提高分析结果的可靠性和精度。

高速列车振动及其对铁路桥梁的影响分析随着社会的快速发展，交通运输事业也得到了迅速发展和进步。

高速列车的运营，极大提高了人们的出行效率，但是同时也带来了很多问题和挑战。

高速列车行驶时会产生较大的振动，这种振动有可能会对铁路桥梁的实际运行造成影响，甚至可能会导致桥梁的倒塌。

因此，了解高速列车振动及其对铁路桥梁的影响，对保证其安全运营至关重要。

本文将简要分析正常情况下的高速列车振动及其对铁路桥梁的影响，并探讨一些减少高速列车振动的方法。

一、高速列车振动的形成原因高速列车振动的形成原理主要是因为列车在行驶时，轮胎与轨道之间在接触时会产生滑动，滑动摩擦会将动能转化为热能，同时也会造成冲击和振动。

在高速列车行驶时，车辆悬挂系统对车厢进行支撑，其作用是缓解车辆的震动和冲击，减小车体对乘客和铁路桥梁所产生的影响。

二、高速列车振动对铁路桥梁的影响高速列车通过桥梁时所产生的振动，通常会成为桥梁损坏或开裂的重要原因之一。

高速列车行驶过程中的冲击和振动力会在桥梁结构中引起一定的位移和应力变形，这样长期下来就可能导致桥梁结构产生疲劳损坏。

如果高速列车经过的桥梁本身就存在一定的结构缺陷，那么振动的影响将会更为严重。

如果品质不好的桥梁长时间受到高速列车的振动，就有可能发生倒塌等事故，危及旅客和铁路运行的安全性。

三、减少高速列车振动的方法为了避免高速列车振动对铁路桥梁的损坏和影响，可以从以下几个方面入手：1、加强铁路桥梁建设：在建造桥梁时，应该充分考虑高速列车的运行特点和振动强度情况，并结合桥梁的材料性能、工程施工以及环境因素等因素进行科学的设计。

2、增强铁路桥梁维护：对于已经建立的桥梁，应该根据规定及时进行检查和维护工作。

检查的同时还要对桥梁存在的问题进行及时修缮，保证桥梁的安全性能。

3、提高列车悬挂系统的性能：列车悬挂系统的作用是缓解车辆的震动和冲击，因此加强悬挂系统的性能可以有效地减少列车振动对铁路桥梁的影响。

4、经常检测铁路桥梁状态：经常性的检测铁路桥梁的状态，可以有效的发现潜在的桥梁问题，及时进行维修和更换。

第44卷第16期 山 西建筑Vol .44No .162 0 1 8 牟 6 月SHANXI ARCHITECTUREJun . 2018• 149 •文章编号：1009-6825 (2018) 16-0149-03车辆速度对筒支变连续梁桥冲击系数的影响分析邹宝刚1 张硕2(1.天津市交通运输工程质量安全监督总站，天津300384; 2.河北工业大学土木与交通学院，天津300401)摘要:研究了车辆速度对简支变连续梁桥冲击系数的影响。

研究表明简支变连续梁桥在边跨跨中车辆速度在20 kr ^h 时比40 〜120 km /h 时的冲击系数大，达到80 时比100 〜120 km /h 的冲击系数大，中跨跨中车辆速度在40 左右时比120 ki ^h 左右时的冲击系数大，体现了不同的车辆速度使冲击系数不同。

关键词：简支变连续梁桥，车速，车桥耦合振动，冲击系数中图分类号:U 448. 215文献标识码:A〇引言国内外学者对冲击系数的研究已取得了相当丰富的成果，从 计算方法、模型建立、各个影响因素等方面都做了比较系统的分 析。

冲击系数表达方面，目前规范中只用了结构基频一个参数来 定义。

在车辆模型建立方面，大都是采用简化的弹簧质量车模 型、两轴车模型、三轴车模型等等[14];车桥耦合分析方面，大多都 采用理论推导的车桥耦合系统运动方程，通过自编程序进行车辆 过桥的动力时程分析，计算过程较为复杂，得到的结果也有所差 异[5,6]。

在本文中主要研究车桥耦合振动的一种仿真分析方法，并用 于冲击系数的影响因素分析。

主要通过大型通用有限元软件 ANSYS 建立桥梁模型，得到桥梁的动力特性;运用新一代多体系 统动力学软件UM 建立可视化的三维车辆模型。

然后运用anS y S _ um exe 接口程序将桥梁模型导入到UM 软件中，进而在UM 软件 中进行车桥耦合振动的不同工况分析。

这一联合仿真模拟可以 达到较好的仿真效果。

高速铁路桥梁的动力响应分析一、引言高速铁路系统是现代交通运输中的重要组成部分，其中桥梁作为高铁线路的重要节点，在保障列车行驶安全和稳定的同时，也面临着动力响应等方面的挑战。

本文旨在对高速铁路桥梁的动力响应进行分析，并提出相应的解决方案。

二、桥梁动力响应的影响因素1.列车荷载：高速列车的运行速度较快，带来的荷载对桥梁结构会产生动态作用，应充分考虑列车类型、惯性力和振动等因素。

2.桥梁结构特性：桥梁的自振频率、刚度和阻尼等参数是决定其动力响应的关键因素，在设计和施工中应合理选取和控制。

3.地基条件：地基的承载力和刚度对桥梁的震动传递和响应起着重要的作用，需进行地质勘察和合理设计。

4.环境因素：如风、温度、湿度等环境因素会对桥梁的动力响应产生一定影响，需要在设计中予以考虑。

三、桥梁动力响应的分析方法1.有限元分析：采用有限元方法可以对桥梁进行模态分析，求解其固有频率和振型，进而得到结构的动力响应。

2.振动台试验：通过模拟实际荷载和振动条件，在振动台上对桥梁进行试验，观察和记录其动力响应情况。

3.现场监测：在实际运行中对桥梁进行监测，采集振动数据，并结合实际载荷条件进行动力响应分析。

四、动力响应分析的结果与解决方案1.分析结果：通过上述方法得到的动力响应数据可以用于评估桥梁的安全性和稳定性，判断是否存在动力响应超限的问题。

2.解决方案：对于发现的动力响应超限问题，可采取以下措施进行解决：（1）调整桥梁的结构参数，如刚度和阻尼，以提高其自振频率，减小动力响应。

（2）增加桥梁的荷载传递路径，加强桥梁与地基的连接，提高桥梁的整体刚度和稳定性。

（3）在桥梁关键部位设置减振装置，如阻尼器、减振器等，以吸收和分散动力荷载，减小桥梁的动力响应。

五、结论高速铁路桥梁的动力响应分析是确保铁路运行安全和稳定的重要环节。

通过针对桥梁的影响因素进行分析，并采取相应的解决方案，可有效减小桥梁的动力响应，提高桥梁的安全性和稳定性。

第２期张澎蜜，等：不翮辱ｉ速作用下桥梁的动态响应１０３图９口＝６０ｋｍ／ｈ简支梁剪力图图１０口－－－６０ｋｍ／ｈ简支梁弯矩图图１１盯＝９０ｋｍ／ｈ簿支梁剪力匿凰１２Ⅳ＝９０ｋｍ／ｈ簿支粱弯矩图不同速度作梢下桥梁的最大受力及奄矩如表２所示。

表２不同速度作用下桥梁的受力及弯矩寝由速度动态响应图可以看出，移动车辆荷载在粱上的移动过程中，速度不断增加，所受到的最大正剪力值是由梁中后段逐渐向末端转移，而最大负剪力值则保持在跨中靠后的位置，这说明了剪力值是一个递增的过程，在荷载褒开粱时或鞠将离开粱对毙达到景大，所受的最大受弯矩值除速度僮小ｆｌ重，基本上霹羧确定始终是在荷载离开梁时达到最大，最大正弯溉值则是从跨中的靠前端逐渐向末端移动的过程，以上过程速度越大越明显。

３结论本论文采取了理论分析和数值模拟计算结合的研究方法。

对移动荷载作用下桥梁的动态响应做了分析研究。

通过ＡＮＳＹＳ软件对车——桥耦合系统的动态模拟，得到其位移与速度响应，并进行了比较分析，反映出了宅懿振动特性，褥戮以下主要结论：（１）现代理论借助于计算机分析和有限元法，更加真实的模拟了车辆和桥梁的状态、行车速度、荷载质量对车——桥系统相互的影响。

《２）无论移动蓊载的速度是多少，整个桥粱的最大动挠度都发生在跨中附涯，移动搿载的激掇效果只对桥梁的一阶频率起显著作用，高阶成分的影响不明显。

对桥梁最大挠度的研究只需对跨中最大挠度分、析即可。

《３）最大凄挠度并不总怒发生在当移动萄载位于跨中时，丽是发生在移动荷载经过在跨中位霞的前后时刻。

（４）通过对不同速度移动萄载作用下筒支粱的动力系数进行详尽的计算，褥到移动萄载速度对粱动力系数的影响鞠线，可以知道速度对桥梁最大挠度的影响是一个相对复杂但有一定燕律的过程。

（下转第１０７页）不同车速作用下桥梁的动态响应作者：张亚宾， 陈超， 李占金， ZHANG Ya-bin， CHEN Chao， LI Zhan-jin作者单位：河北理工大学,交通与测绘学院,河北,唐山,063009刊名：河北理工大学学报（自然科学版）英文刊名：JOURNAL OF HEBEI POLYTECHNIC UNIVERSITY（NATURAL SCIENCE EDITION）年，卷(期)：2008,30(2)1.郝文化ANSYS土木工程应用实例 20052.桂业昆;邱式中桥梁施工专项技术手册 20043.刘昭培;张韫美结构力学 20031.黄旭.HUANG Xu桥梁车辆振动的计算方法[期刊论文]-山西建筑2008,34(13)2.杨建荣.刘章军.YANG Jianrong.LIU Zhangjun车-桥耦合系统迭代解法研究[期刊论文]-结构工程师2007,23(4)3.董传磊.DONG Chuan-lei简支梁桥在车辆荷载作用下的振动响应影响因素分析[期刊论文]-中国西部科技2010,9(9)4.王明明.WANG Ming-ming公路桥梁车桥动力相互作用的理论分析及动载试验[期刊论文]-黑龙江交通科技2008,31(5)5.计静.张文福.郑文忠.杨涛.王总.JI Jing.ZHANG Wen-fu.ZHENG Wen-zhong.YANG Tao.WANG Zong移动车辆载荷作用下桥梁动态响应(I)[期刊论文]-低温建筑技术2009,31(7)6.钱长照.李寅磊.刘扬.Qian Changzhao.Li Yinlei.Liu Yang弹性支撑梁在移动荷载作用下的响应分析[期刊论文]-动力学与控制学报2011,09(2)7.李占金.张艳博.魏华.LI Zhan-jin.ZHANG Yan-bo.WEI Hua基于ANSYS的三维动态建模系统研究与开发[期刊论文]-河北理工大学学报2007,29(4)8.张渔勇桥梁结构列车多轴移动荷载识别研究[学位论文]20079.徐飞鸿.周凯.熊辉霞.XU Fei-hong.ZHOU Kai.XIONG Hui-xia直线形体外预应力混凝土简支梁自振频率分析[期刊论文]-南阳理工学院学报2009,1(3)10.李岩.盛洪飞.黄新艺.LI Yan.SHENG Hong-fei.HUANG Xin-yi大跨斜拉桥车桥振动简化算法及在ANSYS中实现[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报（自然科学版）2006,25(z1)本文链接：/Periodical_hblgxyxb200802026.aspx。

104交通科技与管理技术与应用1　仿真模型为了不中断交通，影响线测试过程中，需要加载车辆以一定速度经过测试桥梁。

这里通过数值仿真来分析不同行车速度对影响线测试结果的影响。

为便于总结规作者简介：宋刚（1980-）,男,河南镇平人,博士,研究方向：桥梁健康监测。

基金项目：重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(cstc2019jscx-gksbX0071); 国家重点研发计划(2017YFC0806001，2019YFB1310405，2020YFF0217800)。

试验车辆车速对桥梁影响线测试结果的影响宋　刚1, 梁　杨2,黄建云3（1.招商局重庆交通科研设计院有限公司,重庆 400067;2.重庆市市政设施运行保障中心,重庆 400015;3.宁夏交投高速公路管理有限公司,银川 750000）摘　要：基于实测影响线对桥梁承载能力进行评估是近年来的研究热点。

本文对试验车辆行驶速度对影响线测试结果的影响进行了数值仿真，仿真模型取单跨简支梁桥，忽略桥面不平度，结果表明：对于40 km/h 以下行车速度，动挠度、动弯矩与理论静挠度、静弯矩峰值及面积差值均未超过3%，为桥梁影响线测试技术的提升进行了有益探索。

关键词：影响线；简支梁桥；测试技术；仿真中图分类号：U442.5 文献标识码：A图1　车桥模型律，桥梁选取等截面简支梁桥，移动车辆简化为2自由度车辆模型，仅考虑车桥的竖向振动，如图1所示。

其中，m v 、m w 分别为车体质量和车轮质量；k v 、c v 、k w 、c w 分别为悬架和车轮的竖向刚度和竖向阻尼系数；z v 、z w 分别为车体和车轮的竖向位移。

桥梁简化为等截面Bernoulli-Euler 梁，EI、m 和c 分别表示桥梁竖向抗弯刚度、单位长度质量和粘性阻尼系数；桥长l。

假定车辆沿着桥梁长度方向以速度v 匀速行驶，且整个行驶过程中车轮与梁体接触良好，无跳车现象发生。

车桥耦合运动方程的建立和求解，可见文献[5]。