车桥耦合作用下弯曲桥面铺装动力响应研究

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弯曲桥梁广泛应用于高速公路高架桥和立交桥中，桥面铺装在分散轮载和提供平整行驶表面方面起着至关重要的作用。由于弯曲桥梁几何非线性和车桥耦合振动的影响，弯曲桥面铺装处于复杂的力学状态。为研究车桥耦合相互作用（VBI）条件下弯曲桥面铺装的动力响应，本文提出了一套原创的动力分析方案。采用有限元法模拟桥面铺装和桥梁结构，将车辆模拟为多体系统（MBS），将两者集成到耦合系统模型中进行分析。数值结果与试验数据相符。该方案得到的动力响应比恒定移动荷载方案大约10%~20%，表明在桥面铺装动力分析中应考虑车桥耦合振动的影响。参数研究表明，车辆重量会加剧桥面铺装的响应；而车速对桥面铺装响应和冲击系数的影响不明显。随着路面粗糙度等级和轮胎刚度的增加，桥面铺装的动力曲线波动更明显，振幅更大。通过参数敏感性分析表明，车辆重量对桥面铺装动力性能的影响最大，其次是车速和路面粗糙度，轮胎刚度的影响最小。

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