考虑桥面板局部振动的全有限元车桥耦合振动分析

【摘要】：对车桥耦合振动问题,提出了一种考虑桥面板局部振动全有限元分析方法。该方法对桥梁和车辆都建立有限元模型:桥梁结构用板壳单元建立模型,以考虑桥面板局部振动;车辆结构引入3种单元建立有限元模型,以避免复杂的车辆动力学方程;车桥之间用位移协调条件考虑耦合作用,用Newmark-β法求解系统动力学方程。算例表明,二维车辆有限元模型得到的自振特性与理论模型一致,而三维有限元模型可以反映更加丰富的振动模态;桥梁板壳模型比梁模型可以得到更准确的动力响应,因此有必要采用精细的桥梁有限元模型;三维车辆模型考虑了左右轮下桥面板振动的差异,得到的桥梁振动与二维车辆模型的结果不同,这种差异在桥面粗糙度增大时更为显著。