Noise and Vibration Control ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (4): 22-28.

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Dynamic Response Characteristics and Modal Parameter Identification of Bridges When a Vehicle Crossing at Constant Speed

  

  • Received:2023-03-21 Revised:2023-04-21 Online:2024-08-18 Published:2024-08-16

车辆匀速过桥时桥梁动态响应特征及其模态参数识别研究

陈诗璇1，封周权1，宁立2，华旭刚1，许有胜3，何晓晖3   

  1. （ 1. 湖南大学土木工程学院风工程与桥梁工程湖南省重点实验室，长沙410082；2. 广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司，广州510507；3. 深圳市市政设计研究院有限公司，广东深圳518029 ）

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摘要： 为揭示车辆荷载作用下桥梁动态响应规律及其动力特性，为实际工程移动车辆激振动力试验的实施提供理论参考，通过数值模拟方法对移动车辆作用下的桥梁振动响应及其模态参数识别进行研究。基于车辆与桥梁耦合系统的运动方程通过ANSYS建立简支梁及四自由度车辆的有限元模型，完成模态分析后计算不同参数条件（车速、粗糙度、车重）下的桥梁振动响应，分析表明：车辆匀速过桥时，在车速为10~30km/h区间内桥梁位移响应存在最大值，加速度响应随车速增加而增大；位移和加速度响应均随着路面粗糙度增加而增大；相比动态成分，位移响应静态成分受车重影响较大。对全程振动响应和自由振动响应数据，分别采用AMD-SSI和基于特征值分解的算法识别桥梁的模态参数。结果表明：车速为10~30km/h时识别的频率、阻尼比更加准确。因此采用移动车辆对桥梁进行动力激振试验时，应根据识别的模态特征选择合适的车速。