1.目的及意

1.1目的

钢筋混凝土梁桥现已成为公路运输系统中关键的组成部分。随着桥梁施工技术水平和设计水平的不断提高，预应力梁桥因为其跨径及承载能力等优于普通梁式桥，因此预应力梁桥逐渐成为桥梁工程师青睐的桥型。

车桥耦合实际上就是行驶在桥面上的车辆与桥梁的相互作用。汽车在桥面行驶时必然引起桥面的上下振动，并改变桥梁的受力性能。当汽车以一定的速度行驶在桥上时，由于桥梁自重、汽车自重以及其上下振动产生的惯性力通过轮胎传递到桥面，桥梁也将产生不同方向的振动，从而导致车桥共振，当两者振动频率达到接近甚至相同的频率时，桥梁结构将受到较大的破坏，甚至可能产生结构失效并最终垮塌，因此研究桥梁的车桥耦合振动有着非常现实重要的意义和经济价值。

对于预应力梁桥以及相同跨径和结构形式的普通钢筋混凝土梁桥，当车辆行驶过桥梁时，预应力作用的有无对车桥耦合在桥梁结构上产生的振动会有什么样的影响，这对深入研究车桥耦合和预应力桥梁结构具有一定指导性意见。

1.2意义

预应力桥梁在结构上较普通梁桥而言可以提高跨径和承载能力，它刚度大变形小，减震降噪耗能效果好，同时也具备更好地结构耐久性和耐火性。研究桥梁预应力对车桥耦合作用的影响对预应力梁桥动力性能设计评价、桥型改善以及预应力在动力学领域的研究起到一定借鉴作用。

①本研究能作为评价桥梁结构动力性能的设计参数是否合理的依据：车桥耦合振动情况可以理解为以一定速度行驶的汽车对桥梁产生冲击引起桥梁的强迫振动，使其疲劳继而影响其耐久性，降低桥梁的使用寿命；同时，桥梁的桥面不平整度等引起的振动又对行驶的汽车产生振动，继而影响行车舒适性和安全性；

②本研究能为预应力梁桥的桥型改善提供意见：随着机动车保有量的不断增加，现役公路桥梁上的交通荷载与日俱增，桥面堵车现象的日益严重给桥梁带来了较大负担，行驶的汽车也会产生严重的偏载和超载现象，公路桥梁承受着车辆荷载作用和动态冲击作用，其导致桥梁产生较大内力以及疲劳，最终促使结构失效。因此研究在各种工况下，对预应梁桥在车桥耦合作用下做出动力分析、评价，对合理进行桥梁的受力分析、布置荷载、控制车辆速度等具有重要作用，对于预应力桥梁设计，包括跨径、承载力等的设计提供理论依据。

③本研究对预应力在车桥动力学领域的研究起到一定借鉴作用。目前的车桥耦合研究，多是研究不同桥型受到车桥耦合作用下的动力性能研究，或是对车辆动力冲击系数的影响进行研究。有关预应力作用在车桥耦合中的影响较少，这为以后对桥梁的车桥耦合更近一步的研究具有实际的指导意义。