琼洲海峡斜拉桥车桥耦合振动仿真分析与安全评估

"振动与冲击"杂志2011年第30卷第5期刊登了一篇名为"琼洲海峡跨海斜拉桥方案车桥系统耦合振动仿真分析"的研究论文，由崔圣爱、祝兵、白峰涛和李超四位作者共同完成。文章探讨的是在琼洲海峡建设超大跨度斜拉桥的工程问题，尤其是关注桥梁与行驶车辆之间的动态相互作用。 论文中，研究人员建立了一个复杂的数值仿真模型，以模拟整车与整个桥梁系统的耦合振动。他们采用了空间杆系和板壳混合单元的有限元方法来构建斜拉桥的动力分析模型，这使得他们能够计算出桥梁的空间自振特性，即桥梁自身不受外力时的自然振动模式。此外，利用多体系统动力学软件SIMPACK，他们创建了一个三维的车辆精细化模型，这个模型充分考虑了如轮胎接触路面的非线性、悬挂系统的行为以及其他可能影响车辆运动的非线性因素。 在仿真过程中，研究者通过联合仿真技术，结合多体系统动力学与有限元方法，模拟了列车以不同速度单行或双向对开通过大桥时的情况。这是为了评估桥梁在实际运营中的横向和竖向刚度，以及其运营平稳性。结果显示，车辆在桥上的运行安全得到了保障，且舒适性指标达到“优良”，这意味着桥梁有足够的刚度以承受车辆载荷，并能保持良好的行驶稳定性，降低了由于振动引起的不适感。 关键词包括琼洲海峡、跨海斜拉桥、耦合振动、联合仿真、多体系统动力学和有限元法，表明这篇论文主要聚焦于桥梁结构工程中的动态分析问题，特别是针对复杂环境和条件下的交通荷载对桥梁性能的影响。 这篇论文为大型跨海桥梁的设计提供了重要的理论依据和计算方法，有助于确保桥梁在复杂工况下的安全性和乘客舒适性，对于同类工程项目的规划和实施具有很高的参考价值。