考虑伸缩缝参数影响的连续梁桥车-桥耦合动力响应研究

伸缩缝劣化对车-桥耦合动力响应规律影响显著。为考虑伸缩缝参数变化对车-桥耦合动力响应的影响,结合车-桥耦合动力响应分析方法及车轮过缝的力学特性,提出了车轮过缝单点接触时变力模型。并采用伸缩缝局部振动模态提取法及模态综合法建立了考虑伸缩缝参数影响的车-桥耦合动力响应分析模型(车-缝-桥耦合动力响应分析模型)及其数值求解方法,并基于实测数据验证。进而以实测三跨连续梁桥为对象,探究了车辆过缝与否,伸缩缝高差、间隙,车速、车辆布置、车质量等参数对车-缝-桥耦合动力响应的参数影响规律。结果表明:端部支座外侧设置伸缩缝,会降低连续梁桥主梁跨中位移响应,但会增加桥梁端部的车致冲击作用;相同桥长条件下,车辆过缝会增大桥梁的位移和加速度响应,且加速度响应增大更为明显;伸缩缝高差会降低第一跨的竖向位移响应,但会增大其他两跨的竖向位移响应,伸缩缝高差对不同区域的车致冲击作用(系数)影响显著;伸缩缝附近车致冲击作用随伸缩缝间隙的增大而增大;车速较低时,主梁竖向峰值位移和冲击系数波动较小,并在80 km/h车速附近出现峰值;主梁各跨跨中的动位移均随着车辆数目的增多而增大,但各跨跨中的位移冲击系数不一定增加;桥梁冲击系数随车质量的增加而减小。在桥梁设计时应考虑伸缩缝参数变化对桥梁不同区域车致冲击作用变化的影响。