多跨连续桥梁-桥墩-土壤与列车耦合系统动力学建模与分析

【作者】 魏进； 刘炜； 金栋平； 曹登庆；

【机构】 烟台大学机电汽车工程学院； 南京航空航天大学航空学院； 哈尔滨工业大学航天学院；

【摘要】 基于全局模态法,本文提出了多跨连续桥梁-桥墩-土壤与列车耦合系统的低维解析动力学模型。首先,应用多跨连续桥梁-桥墩-土壤系统的边界条件和匹配条件,推导出系统的特征方程。据此,求解出具有解析形式的多跨连续梁-桥墩-土壤系统的模态函数,并建立了各模态函数之间的正交关系。根据多跨连续梁-桥墩-土壤系统与列车的相互作用力,利用解析形式的系统模态函数,推导出多跨连续桥梁-桥墩-土壤系统与列车耦合的动力学方程。将本文的动力学模型与有限元模型分别得到的多跨连续桥梁-桥墩-土壤系统的固有频率进行比较,结果吻合良好,验证了本文动力学模型的正确性。通过仿真结果表明,土壤刚度阻尼参数对于列车引起的多跨连续桥梁的振动响应有着显著影响。更多还原