高速铁路斜拉桥车桥耦合系统自振特性分析

Analysis of Coupling Natural Vibration Characteristics of High-speed Train and Bridge of Cable-stayed Bridges

以某高速铁路钢桁斜拉桥为研究对象,采用有限元分析软件Midas/Civil建立斜拉桥和车桥耦合系统的有限元模型;分别分析了斜拉桥自振特性,单线、双线、三线、四线4种工况下车桥耦合系统自振特性,以及列车位置对车桥耦合系统自振频率的影响。结果表明:车桥耦合系统与桥梁结构本身自振频率明显不同,随着列车数量的增加,车桥耦合系统的各向频率变化均呈下降趋势,列车对结构竖向频率和扭转频率影响较大,扭转频率最大变化率为80.3%,车桥耦合系统抗扭刚度较小;列车对桥梁结构自振频率的影响由边跨到主跨逐渐增大。该研究成果为车桥耦合系统的地震响应分析以及车桥耦合系统与外部激励的共振研究提供了参考依据。