桥梁结构动力响应是桥梁工程动力学研究中的一项重要课题。前人已经从理论和实践上证实了,在移动车辆荷载作用下,桥梁结构将产生比相同静荷载作用下更大的变形和应力。随着新技术和新材料的飞速发展,桥梁结构已渐趋轻柔化,其在车辆荷载作用下的动力问题愈加不容忽视。 本文采用接近实际的2轴4个自由度的汽车车辆模型,导出了车辆模型振动的详细公式。桥梁采用梁单元模型,考虑车辆单元与桥梁单元的位移协调条件,建立了汽车与桥梁相互作用的车桥耦合单元。按照有限元方法,形成汽车与桥梁相互作用的整体系统方程,并采用Wilson-θ法求解。提出的方法具有通用性,适用于各种型式桥梁的汽车振动计算。根据本文提出的方法,编制了运行汽车荷载作用下桥梁动力反应的计算程序。 采用空间有限元软件ANSYS对简支梁桥与连续梁桥两座实际桥梁的固有振动进行了计算分析,并现场测试了两座桥梁的自振特性。 考虑不同的梁端伸缩缝高度,计算分析了简支梁桥跨中位移的冲击系数;采用桥面不平整确定性函数,对连续梁桥主跨跨中位移冲击系数进行了研究,并与试验结果进行了比较。 通过参数置零,将4个自由度的车辆模型退化,得到移动常量力模型、移动质量模型、移动簧上质量模型等各种不同的车辆模型。选取简支梁桥和连续梁桥2个实例,在各种车辆模型及各种车辆速度作用下,对桥梁的冲击系数进行了全面的计算和比较。