高架桥对地面作用力的随机振动分析

基于平稳随机振动理论和两自由度汽车模型，考虑了高架桥上车辆移动系统与桥面接触处不平顺产生的随机激励，推导得到了在简支梁桥上行驶的车辆通过桥墩所产生的对地面作用力的功率谱密度函数，并采用谐波叠加法模拟了桥墩对地面作用力的时程曲线。通过参数分析和计算仿真，发现汽车行驶速度和路面平整度等级变化对振动幅值的影响显著，桥墩对地面作用力的平均功率谱密度函数有三个峰值，车辆力学模型的自振频率决定了第一个和第二个峰值的位置，桥梁的竖向刚度决定了平均功率谱密度函数的第三个峰值的位置，且频域分布密度主要集中在0Hz―120Hz之间；同时结果表明：对功率谱密度函数的峰值影响比较大的因素有汽车的运行速度和桥面平整度等级。