成果簡介：

1 軟件用途

在強風作用下，橋梁風致響應和安全性以及行駛在振動橋梁上的車輛的安全和舒適性研究不僅是一個科學問題，更是一個影響廣泛的社會問題。如果發生橋梁上大風所導致的行車事故，不僅僅會因車輛破壞、橋梁損毀、人員傷亡、交通中斷、貨物人員滯留等帶來直接和間接的經濟損失，還會帶來極為不良的社會影響。通過大風所致車橋系統的動力響應研究，對大風天氣下橋梁風致響應和安全性以及通行車輛的行駛安全性及舒適性做出合理地評價是至關重要的。因此，為了預測大風天氣下行駛車輛和橋梁的響應，必須建立風-車-橋系統耦合振動分析理論框架。目前的商業軟件無法實現風-車-橋系統耦合振動響應的分析，開發的ArchBridgeDA-WV系統可以實現拱橋在風車聯合作用下的耦合振動分析，進行相關修改，也可實現其他類型大跨度橋梁在風車聯合作用下的耦合振動分析，為風車作用下橋梁響應分析提供技術支持。

2 軟件特點

（1）ArchBridgeDA-WV程序是基于MATLAB編寫的，MATLAB具有功能強大、語言簡單、擴充能力強、可開發性強、編程易和效率高等特點，程序文件是一個純文本文件，用任何文字處理軟件都可以對它進行編輯和修改，因此程序易調試，人機交互性強。（2）ArchBridgeDA-WV程序中采用模態綜合法建立車橋耦合運動方程，特點是把車橋系統這樣的復雜結構按其結構的特點分成兩個子結構（橋梁和車輛），然后用離散化方法對子結構進行分析，再對子結構的物理坐標進行模態坐標變換，通過子結構間的連接條件消去不獨立的模態坐標，得到整個系統運動的獨立廣義坐標。在進行結構的模態坐標變換時，一般只選用子結構的少數低階模態，因此組集后的整個結構的獨立廣義坐標數目遠小于結構離散化以后的有限元模型的整體自由度數，從而有效提高了求解系統運動方程的效率。（3）ArchBridgeDA-WV程序中求解系統的運動方程采用四階龍格庫塔法，具有精度高，收斂快和穩定好，計算過程中可以改變步長，不需要計算高階導數等優點。（4）ArchBridgeDA-WV程序中自激力處理是通過氣動剛度和氣動阻力來考慮，而氣動剛度和氣動阻尼中的頻率認為是各階振動模態的頻率，這樣近似處理省去了頻率搜索的過程，提高了效率。（5）ArchBridgeDA-WV程序中大量使用了參數變量，大大提高了其通用性。（6）ArchBridgeDA-WV程序中提供了后處理功能，實現了計算結構的可視化。

合作方式：面議。

知識產權及獲獎情況：2014年授權專利。

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