市政-交通·水利工程设计l 朋岍 ·7 咖‘Water Resources‘凸咖e咖 J I
城 市 立 交 匝 道 的 车 一 桥 耦 合 振 动 响 应 分 析
The Response Analysisof Vehicle—BridgeCoupledVibrationforCityOverpassRamp
胡 文军 ，王培 森 2,3，韩 小 舟
(1．山东建筑大学交通工程学院，济南 250101；
2．山东建筑大学土木工程学院，济南 250101；3．天津大学建筑工程学院，天津 300072)
HU Wen-jun ，WANG Pei-senz ，HAN Xiao-zhou。
r1．SchoolofTransportationEngineering，ShandongJianzhuUniversity,Jinan250101，China；2．SchoolofCivilEngineering，
ShandongJianzhuUniversity，Jinan250101，China；3．SchoolofCivilEngineering，TianjinUniversity，Tianjin 300072，China)
【摘 要】依托工程实例，建立匝道车．桥耦合系统振动分析的数值仿真模型。利用大型通用软件ANSYS建立桥梁的动
力模型，进行匝道的结构动力特性分析。通过对作用于匝道的车辆荷栽进行具体分析，并依据车．桥耦合振动理论建立三
维车桥计算模型，考虑双轴车辆的轴距、行车速度、车一桥质量比对桥梁振动响应的影响，针对不同车型、不同的自振频率，
导致不同的激励频率。分析表明：采用双轴车辆模型研究车．桥耦合系统的振动更安全、可靠，能真实、有效地分析车耦桥
合系统间的振动，反映耦合系统振动的实际情况，揭示车．桥耦合系统振动的实质。
【AbstractlBasedonproject，setupthenumericalsimulationmodelofcouplingvibrationanalysisoframpvehicle-bridge system．
Using the large general SO~'Ware ANSYS to establish the dynamic model ofthe bridge，analyze the dynamic characteristics oframp
structure．Through the specific analysis of the vehicle load acting on ramp，set up three—dimensional calculation model of
vehicle-bridge coupling vibration，considering the influence ofbiaxial vehicles wheelbase，driving speed，quality ratio ofthe vehicle
and bridge on the bridge vibration response，and according to different models having different natural frequencies，it will lead to
differentexcitationfrequency．Theaboveanalysis showsthatadoptingbiaxialvehiclemodelto study thevibrationofvehicle—bridgeis
moresafelyandmorereliably．Itcanreflecttheactualsituationofcouplingvibrationsystem，andrevealtheessenceofthevibrationof
vehicle-bridgecouplingsystem．
【关键词】匝道；车一桥耦合振动；结构动力特性分析；响应分析
【Keywords]ramp；vehicle-bridgecoupledvibration；structuredynamiccharacteristicsanalysis；responseanalysis
【中图分类号】u44l+3 【文献标志码】A 【文章编号]1007．9467(2018)01．0091-04
[DOll10．13616~．cnki．gcjsysj．2018．01．027
1引 言
桥梁结构的振动 ，与车辆动荷载的作用及荷载作用输入
的多寡密切相关，尤其是桥梁结构自身的固有频率与输入作
用的频率的比值，即共振程度的影响[1]。随着匝道桥梁上车辆
荷载的日益增大，以及匝道曲线线形的特殊性及结构 日趋轻
薄，因此需要更多地关注曲线匝道桥梁上由于车辆动荷载产
【基金项目】国家自然科学青年基金项目(51408339)；山东省住房城
乡建设科技计划项目 (2017-K2．003)；山东省高校科技计划项目
(ZG05)
【作者简介】胡文军(1982一)，女，山东临清人，讲师，从事道路桥梁
设计与研究。
生的竖向振动问题 ，依托济南某互通式立交匝道，对匝道桥的
竖向振动问题进行研究。
2 工 程 概 况
某立交位于济南市城区，已成为济南西部进出的交通枢
纽。该立交为半苜蓿叶半定向 4层互通式立交。其中匝道桥为
整体现浇预应力混凝土箱梁桥和钢筋混凝土箱梁桥。匝道桥
标准段桥宽为 tOm，箱梁均采用大悬臂式单箱单室断面，横向
施加预应力。匝道桥采用单柱式墩。平面曲线半径为 120m。
现选用其中的某匝道桥预应力混凝土连续箱梁桥进行研
究。该桥为三跨一联，跨度为 25+29．5+25=79．5m，2个中墩采
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IT程建设-q设计 ＼f nm ,,1&Desiga b}-rP t
用梁墩固结的刚构形式，两个边墩上设置偏心支 。丰梁为倒
腱翅箱梁，单箱单室结构，箱顶全宽 lOm，箱粱底宽 6m，悬臂
扳长 2m，设单向 2％横坡。主梁高 2．Om。主梁标准截面尺寸如
下 ：顶板厚 0．25m，底板厚 0．25m，腹板厚 0．4m，横梁厚 0．6m。
主梁 纵、横向预应力钢筋， 标准强度 R 1860MPa，A径
15．24ram高强度低松驰钢绞线。主墩 、主梁采用C50混凝
t。 道箱梁断面见图 1。
图 1 匝道箱梁断面
2是该匝道娇在 ANSYS巾的三维实体模型 ，全 共
划分281 968个节点．232 791个单元
此。
4．1 车 一桥 耦 合系统 的系统模 型
关于车辆振动研究，国内
城市立交匝道的车-桥耦合振动响应分析（论文）.pdf
