1、测量选定点应力位移和加速度。这些数值可以用来研究作用移动车辆桥梁瞬态响应。利用这些记录下应变位移和静力结果，可以计算出每种组合情况下冲击系数。而桥梁模态参数，包括自振频率振型和相应阻尼比由记录加速度值确定。车桥有限元模型除了实际实地试验，此项研究也运用了数值计算程序。车桥相互作用通过运用模拟。是种商用显式有限元代码，它包括详细三维立体车辆和桥梁模型。等人记录了这个模型详细信息。本文中，我们着力于找到个简单模型和种有效算法来模拟车桥相互作用和研究些参数影响。简单汽车模型试验车辆用个有个自由度质量弹性阻尼系统图模拟。图试验汽车分析模型试验车辆驱动器和后轴连接可以简单归并为单车轮。因此，这个模型包括个刚性质量体，分别表示牵引车挂车和六个车轮。相应于质心垂直位移倾斜角度，和转动角度分别给牵引车和挂车分配个自由度。每个车轮都看作个只有竖向位移集中质量。牵引车和挂车在枢轴处连接，这样它们在连接点处就有相同平移位移，可能还会有相对转动。有个独立位移位移矢量表示为通过拉格朗日方程和虚功原理得到汽车运动方程为其中和分别表示车辆质量阻尼和竖向刚度矩阵，表示位移矢量，表示自重产生力矢量，表示与轮胎弹性和阻尼有关相互作用力矢量。第号车轮相互作用力计算公式为其中分别表示第号车轮弹性常数阻尼系数和位移。表示桥梁变形，表示路面粗糙程度，表示车辆行驶速度。简单桥梁模型桥面板∝梁系统表示成系列壳单元和梁单元。桥面板由壳单元模拟，而纵梁由梁单元模拟，如图所示。图典型板∝梁单元在桥面板∝梁系统中，竖向荷载会在桥面板上引起弯矩和扭矩，以及由于纵梁存在在桥面板跨中表面产生表层力。因此，壳单元制定需要仔细选择。通过分析实验结果，发现变形很小，使得对于材料和几何关系线性分析可以有效地利用。为了简便，该壳单元被视为平面应力单元和自由度板弯曲单元组合。每个节点都包含有个自由度，如图所示。桥梁纵梁用个每个节点上有个自由度典型空间梁单元来表示。梁重心。
2、,.“.”.,.“.”.,.“.”.,.“.”.,,“.”.,,.,“.”,,“.”.，表示路面粗糙程度，表示车辆行驶速度。简单桥梁模型桥面板∝梁系统表示成系列壳单元和梁单元。桥面板由壳单元模拟，而纵梁由梁单元模拟，如图所示。图典型板∝梁单元在桥面板∝梁系统中，竖向荷载会在桥面板上引起弯矩和扭矩，以及由于纵梁存在在桥面板跨中表面产生表层力。因此，壳单元制定需要仔细选择。通过分析实验结果，发现变形很小，使得对于材料和几何关系线性分析可以有效地利用。为了简便，该壳单元被视为平面应力单元和自由度板弯曲单元组合。每个节点都包含有个自由度，如图所示。桥梁纵梁用个每个节点上有个自由度典型空间梁单元来表示。梁重心位于板中表面下方。当装配整体刚度矩阵时应考虑偏心影响。假设垂直于中性轴平面直线在变形过程中仍然保持条直线，等效刚度矩阵可以通过坐标变换得到。这座桥运动方程可以写成其中表示车轮处相互作用节点力。在每个时间步长里，连接点中文字,单词，.万英文字符出处.高速公路桥在移动车辆作用下动力响应,.摘要我们对所选佛罗里达州座高速公路桥进行了些全桥荷载试验。在这座桥上动态地作用了两辆满载卡车，并记录了选定点应变加速度和位移用于调查分析该桥动态响应。然后把这些数据与简化车桥有限元模型进行比较。模型中车辆用个自由度三维质量弹性阻尼系统模拟，而桥梁实际板和梁分别用板单元和梁单元组合来模拟。按照质量成分表示车辆，模态成分表示桥梁建立运动方程。这个耦合方程组采用中心差分方法求解。结果表明，数值分析结果与试验数据非常吻合，并成功解释了测试过程中观察到重要动力现象。并且我们利用这些模型对这座试验桥梁冲击系数进行了深入研究分析。土木工程数据库主题词桥梁，高速公路车辆动载冲击力有限元方法桥梁试验。引言佛罗里达州交通部每天都在处理来自于通过该州重型移动施工设备和其他超重车辆如起重机所属货运公司超载许可申请。超载作用下实际动力影响因素和结构。
3、线性分析可以有效地利用。为了简便，该壳单元被视为平面应力单元和自由度板弯曲单元组合。每个节点都包含有个自由度，如图所示。桥梁纵梁用个每个节点上有个自由度典型空间梁单元来表示。梁重心位于板中表面下方。当装配整体刚度矩阵时应考虑偏心影响。假设垂直于中性轴平面直线在变形过程中仍然保持条直线，等效刚度矩阵可以通过坐标变换得到。这座桥运动方程可以写成其中表示车轮处相互作用节点力。在每个时间步长里，连接点并不定准确在桥梁节点上，所以可以通过定义给壳单元形状函数来得到等效节点力。在这个模型空间里，运动方程为其中表示模态坐标向量，表示包含有振型向量模态矩阵。桥梁位移可以通过模态坐标叠加表示。相互作用算法车桥系统计算可以用种解耦方法等人解决。等人提出了种有效耦合问题算法。在这种算法中，通过消除相互作用力，耦合系统向量包含桥模态组成部分和车质量组成部分。既然是用模态坐标描述桥响应，那么就很容易看出每个模态对于总响应贡献。这种算法另个优点是可以排除高频率模态而不影响结果准确性，只包括前几个模态将大大节省计算时间和内存。代入节点力表达式后，该桥运动方程变为等人如果定义其中表示对应于分配给悬挂结构自由度位移向量，表示对应于分配给车身自由度位移向量。车桥系统运动方程变为等人等人给出了式中各符号详细表达式。该耦合方程组采用中心差分方法求解。在动力分析之前，可以通过装配质量和刚度矩阵计算出振型和自振频率，而各个振型阻尼比可以利用试验数据估计。对于每个时间步长，取时刻车轮位置，然后修改方程中系数矩阵,可以预测到时刻桥梁响应。桥梁模型汽车模型和相互作用算法都可以在个程序中实现。移动车辆作用下试验桥梁数值分析结果汽车频率表中列出了佛罗里达州运输部采用车辆力学和几何特性。由于没有轮胎和悬架刚度和阻尼比测试数据，因此轮胎和悬架特性值采用文献中数据。进步数值分析表明，在完善路面状况下悬架特性对试验桥梁动力响应并没有显著影响，如表所示。应该提。
4、反应知识可以帮助针对车辆路线选择做出管理性决定，所以超载许可具有重大经济和安全意义。在佛罗里达州北部座桥梁上我们进行了系列静力和动力试验，试验数据用于车桥相互作用评估和数值分析程序验证。用非线性显式代码编写汽车和桥梁详细有限元模型。可以看到这些模型很好预测了移动荷载作用下桥梁反应。本文介绍了采用车桥系统简单模型和运动耦合方程得到数值分析结果，并把它们与试验数据在频域和时域两方面进行比较。桥梁试验桥梁测试仪器测试桥梁是佛罗里达州上座三跨两车道混凝土桥。桥梁全长.，每跨长.，宽.。每跨内布置了六根间距.Ⅲ型纵梁。桥面板是现浇连续板，厚度均为。该桥与其截面图如图所示。图试验桥梁外观图图桥梁横断面与试验汽车横向位置第跨内采用应变计位移传感器加速度计测量。在六根纵梁跨中底部安装有总共六个应变计。用两个独立设备，分别是个激光系统和个线性可变差动变压器来测量三号梁跨中底部点变形。这些位移性息表明了桥梁作为个整体结构性能。在该跨桥面板上粘结了个加速度计，两边靠近防撞栏地方各七个。附加加速度计安装在汽车车轴上，用来监测汽车反应。等人详细地描述了各种仪器设计传感器类型和参数以及数据采集系统情况。荷载布置现场试验采用两辆相同车辆。其中每辆都被设计成牵引车与可在汽车上装载混凝土砌块完备型液压起重机组合。在每辆汽车上加上块混凝土砌块，得到每辆车总重为。其中作用在前轮驱动器和后轴上荷载分别为和。试验车辆布置如图所示。图试验汽车布置图首先进行静载试验，它有两个功能通过检查叠加原理正确性来确保桥梁没有受到严重破坏和恶化，以及测试荷载作用下弹性范围内工作情况。得到跨中位置最大静力响应，这将用于冲击系数计算。动力测试包括在汽车横向位置行驶速度路面状况不同组合下通过或两辆汽车。可能作用位置如图所示。为了代表桥面板表面主要损坏情况，将块厚宽木板横跨在跨中桥面上。使试验车辆重复通过来检查测量结果正确性。试验情况汇总见表.每次车辆通过，都会。
5、阶振型。图前六阶振型测试桥梁实际参数是由位于桥面板上个点记录加速度值确定。通过对加速度信号应用离散傅里叶转换，桥梁自振频率可以简单由反应谱确定。振型是通过计算各个加速度计记录响应程度比值得到。只有三阶频率是通过现场测试得到。通过与有限元计算结果比较，发现它们第三五阶自振频率是相致。模型比较如图所示。图振型与频率比较移动汽车作用下桥梁响应前个模态，被用来进行瞬态分析。把有限元模拟得到号主梁跨中变形与现场测试得到结果进行比较，试验数据与数值分析结果比较图示如图∝所示。图车速没有放置木板时记录与计算位移比较试验情况图车速放置木板时记录与计算位移比较试验情况图车速没有放置木板时记录与计算加速度比较试验情况对于情况，有限元结果与测试结果吻合很好，但对于情况，有限元曲线与试验曲线不能吻合得像时那么好。产生这种情况原因是现场试验时装载在汽车上混凝土砌块位置没有被严格限制。当汽车高速进入桥跨时它们会上下跳动。这种混凝土∝汽车相互作用不能通过这里采用简单模型得到。然而，有限元模拟和现场测试得到反应最大值在车辆高速行驶情况下仍然非常接近。这些比较表明这些简单模型以及相互作用算法正确预测了桥梁在移动车辆荷载作用下动力响应。各模态对总响应贡献相互作用算法个优点就是桥梁响应问题是在模态范围内解决，因而每个模态贡献也就很容易得到。图和表显示了辆汽车车速时这个模态贡献。图汽车以车速沿车道中心线驶过桥梁时各模态对号梁总变形贡献试验情况图汽车以桥梁模型刚度矩阵车辆模型刚度矩阵号轮弹性常数桥梁模型质量矩阵车辆模型质量矩阵号轮处板单元形状函数最大动力响应最大静力响应路面粗糙度路面功率谱密度函数车辆行驶速度桥梁变形函数桥梁模型模态坐标车辆模型位移向量相应于车身所分配自由度位移向量号轮位移相应于悬架所分配自由度位移向量模态矩阵模态范围内桥梁模型刚度矩阵桥梁模型位移向量空间频率间断频率.参考文献,.,,.,,“.”.,.“.”.,.“.”.。
6、严格限制。当汽车高速进入桥跨时它们会上下跳动。这种混凝土∝汽车相互作用不能通过这里采用简单模型得到。然而，有限元模拟和现场测试得到反应最大值在车辆高速行驶情况下仍然非常接近。这些比较表明这些简单模型以及相互作用算法正确预测了桥梁在移动车辆荷载作用下动力响应。各模态对总响应贡献相互作用算法个优点就是桥梁响应问题是在模态范围内解决，因而每个模态贡献也就很容易得到。图和表显示了辆汽车车速时这个模态贡献。图汽车以车速沿车道中心线驶过桥梁时各模态对号梁总变形贡献试验情况图汽车以，表示路面粗糙程度，表示车辆行驶速度。简单桥梁模型桥面板∝梁系统表示成系列壳单元和梁单元。桥面板由壳单元模拟，而纵梁由梁单元模拟，如图所示。图典型板∝梁单元在桥面板∝梁系统中，竖向荷载会在桥面板上引起弯矩和扭矩，以及由于纵梁存在在桥面板跨中表面产生表层力。因此，壳单元制定需要仔细选择。通过分析实验结果，发现变形很小，使得对于材料和几何关系线性分析可以有效地利用。为了简便，该壳单元被视为平面应力单元和自由度板弯曲单元组合。每个节点都包含有个自由度，如图所示。桥梁纵梁用个每个节点上有个自由度典型空间梁单元来表示。梁重心位于板中表面下方。当装配整体刚度矩阵时应考虑偏心影响。假设垂直于中性轴平面直线在变形过程中仍然保持条直线，等效刚度矩阵可以通过坐标变换得到。这座桥运动方程可以写成其中表示车轮处相互作用节点力。在每个时间步长里，连接点并不定准确在桥梁节点上，所以可以通过定义给壳单元形状函数来得到等效节点力。在这个模型空间里，运动方程为其中表示模态坐标向量，表示包含有振型向量模态矩阵。桥梁位移可以通过模态坐标叠加表示。相互作用算法车桥系统计算可以用种解耦方法等人解决。等人提出了种有效耦合问题算法。在这种算法中，通过消除相互作用力，耦合系统向量包含桥模态组成部分和车质量组成部分。既然是用模态坐标描述桥响应，那么就很容易看出每个模态对于总响应贡献。。
参考资料：
（外文翻译）高速公路桥在移动车辆作用下的动力响应（外文+译文）