【摘要】：隨著公路、鐵路運營里程的迅速增加和車輛運行速度的大幅提升,車輛與結(jié)構(gòu)的動力相互作用問題得到了廣泛關(guān)注。一方面,運行車輛對結(jié)構(gòu)的動力沖擊作用引起橋梁強迫振動,對結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)和使用壽命產(chǎn)生直接影響,另一方面,結(jié)構(gòu)的振動又反過來影響運行車輛的安全性和平穩(wěn)性。特別是在地震多發(fā)區(qū)或跨海峽路段,車-橋耦合動力系統(tǒng)還有可能受到地震或強風(fēng)等外部偶然強激勵荷載的影響,此時的車-橋耦合動力系統(tǒng)在外部激勵作用下將進(jìn)行多維的空間運動,即包括三個平動和三個轉(zhuǎn)動分量。為解決在傳統(tǒng)慣性參考系下分析此問題的不足,本文基于非慣性參考視角,建立了非慣性參考系下三維空間梁的車-橋耦合動力相互作用模型,利用哈密頓變分原理及車輛動力平衡關(guān)系,得到車橋z1合系統(tǒng)的非線性運動控制微分方程組,研究了外部強激勵作用下直梁和曲梁的車-橋耦合振動響應(yīng)特征。首先,文章介紹了車橋耦合振動問題在當(dāng)今社會建設(shè)發(fā)展中重要的研究意義和研究價值,簡述了國內(nèi)外學(xué)者對車橋耦合振動問題的研究成果,并針對傳統(tǒng)研究方法在分析發(fā)生空間運動的車-橋耦合系統(tǒng)時存在的不足提出了新的研究觀點。其次,在現(xiàn)有研究理論基礎(chǔ)上,基于非慣性參考視角,建立了非慣性參考系下的三維空間梁的車橋耦合動力學(xué)模型,采用哈密頓變分原理和車輛動力平衡關(guān)系,結(jié)合車輛與橋面運動過程中的接觸狀態(tài)關(guān)系,得到了非慣性參考系下車橋耦合動力系統(tǒng)的一般運動控制方程。通過算例分析,對由外部強激勵引起橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生相對轉(zhuǎn)動、車輛與橋面發(fā)生瞬時脫離運動以及空間曲線橋梁的車橋z1合動力響應(yīng)特征進(jìn)行了研究,并探討了不同的車輛與橋梁參數(shù)對系統(tǒng)振動響應(yīng)的影響。在文章最后,對本文的研究進(jìn)行了總結(jié),并對非慣性參考系下的車橋耦合振動問題的研究方向提出了展望。
【學(xué)位授予單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U441.3
【圖文】：

標(biāo)系相對于慣性坐標(biāo)系的位移和角速度，邋＜則為慣性坐標(biāo)系下的基向量。逡逑２．３梁體幾何關(guān)系及彈性本構(gòu)關(guān)系逡逑考慮如圖２．１所示彈性矩形截面梁，其長度為／，橫截面積為Ｊ，質(zhì)量密度為Ｐ，逡逑相對坐標(biāo)系￥置于中性面。針對大跨度柔性梁結(jié)構(gòu)，采用Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｍｏｕｌｌｉ梁理論，貝ＩＪ逡逑梁結(jié)構(gòu)內(nèi)任意一點〃在任意時刻（沿三個坐標(biāo)軸方向的位移分量可以表示為逡逑１１逡逑

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本文編號：2805978