基于等参映射与改进折半法的公路车桥耦合分析系统

作者：赵越; 黄平明^*; 刘修平; 韩万水; 毛旺涛

来源：湖南大学学报(自然科学版), 2020, 47(11): 29-37.

DOI：10.16339/j.cnki.hdxbzkb.2020.11.004

• 桥梁
• 车桥耦合分析
• 有限元模型
• 全过程迭代
• 改进折半查找
• 等参映射

针对传统全耦合车桥耦合分析计算量大、效率低的问题,基于等参映射及改进折半法建立公路车桥耦合分析系统.采用ANSYS建立桥梁有限元模型,利用MATLAB建立多种精细化车辆动力分析模型,采用全过程迭代法分别求解桥梁子系统与车辆子系统.为实现车轮荷载快速自动加载,引入四边形等参映射和改进折半查找法确定车桥接触点的插值系数和加载位置.基于弹簧-质量模型过简支梁算例及某大跨悬索桥行车试验,将该分析系统与经典数值分析方法、实测数据以及传统的时间步迭代方法进行对比.研究结果表明,所建立的车桥耦合分析系统具有较好的分析精度和计算效率,迭代过程收敛速度较快,可为高流量、高随机车辆荷载下桥梁结构空间响应分析提供参考.

• 单位
  长安大学; 公路学院