车辆对钢筋混凝土拱桥的冲击效应
简化分析方法研究
冉志红，林帆，陶蜀昆，刘 赛
(云南大学城市建设与管理学院，云南昆明 650091)
[摘要】考虑受力特点和安全性，钢筋混凝土拱桥是低等级公路在山区条件下跨越沟谷的首选桥型。车辆
在拱桥上运行过程中会对结构产生较大的冲击，设计中常常用动力放大系数(冲击系数)进行模拟计算。但由于车
桥耦合振动、桥面不平顺等原因，车辆对钢筋混凝土拱桥的冲击效应分析过程十分复杂。基于一些简化假设，使得
冲击响应计算变得较为简单，能够为一般工程技术人员所掌握并应用。通过工程实例的模拟计算表明，提出的简
化分析方法合理可行，可以用来估算车辆对钢筋混凝土拱桥的冲击效应。
【关键词】桥梁工程；拱桥；车辆冲击效应
[中图分类号]U 448．22 [文献标识码】A [文章编号]1674—0610(2015)06—0040—04
Research on Simplified Analysis M ethod of Vehicle—bridge
Coupled Vibration for Arch Bridge
RAN Zhihong，LIN Fan，TAO Shukun，LIU Sai
(School of Urban Construction and Management，YunNan University，Kunming，Yunnan 65009 1，China)
[Abstract]Considering mechanical characteristics and safety，the arch bridge of Reinforced concrete
is the preferred type of low grade road in the mountainous area conditions across the valley．vehicle
will have a greater impact on the arc bridge，The Engineer of bridge design is often used in the dynamic
magnification factor(impact factor)simulation this greater impact efect．But because the coupling vibration
of vehicle—bridge， bridge deck irregularities and other reasons，the vehicle impact effect on reinforced
concrete arch bridge analysis process is very complex．Based on some simplifying assumptions，the
calculation become more simple，to the general engineering and technical personnel of the grasp and ap—
plication．Through the simulation example， the simplified analysis method presented in this paper has
certain rationality，can be used to estimate the vehicle impact efect on reinforced concrete arch bridge．
[Key words]bridge engineering；arc bridge；vehicle impact effect
1 概述
当车辆行驶在桥梁上时，由于车辆本身质量、刚
度、阻尼组成车架的振动作用在桥上，必然引起桥梁
的振动，这时桥梁的振动又和振动的车辆相互作用，
两种振动的叠加效应就是车桥的耦合振动问题。
在工程上，通过软件在理论上计算各种冲击系
数问题很难实现，目前应用比较多的是认为车辆是
由车体、转向架构架、轮对等刚体组成，各刚体在空
间具有伸缩、横摆、浮沉、侧滚、摇头、点头共6个自
由度。这6个自由度通过车轮与桥面接触，按位移
联系条件建立车桥耦合振动微分方程组，进而进行
求解。目前成熟商业化的车桥耦合振动分析软件很
少见，再加上建模复杂，参数(刚度、阻尼、质量、不
平顺谱等)选取没有规范可循，因此很难被一般工
程技术人员所掌握并应用，使得该项分析仅停留在
科研院所的学术成果中。
目前，世界上各国都是在经验的基础上来借助
“冲击系数”近似的考虑车辆和桥梁的相互作用的
效应，这种经验冲击系数往往比较简单，易于被设计

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