成果简介：

1 软件用途

在强风作用下，桥梁风致响应和安全性以及行驶在振动桥梁上的车辆的安全和舒适性研究不仅是一个科学问题，更是一个影响广泛的社会问题。如果发生桥梁上大风所导致的行车事故，不仅仅会因车辆破坏、桥梁损毁、人员伤亡、交通中断、货物人员滞留等带来直接和间接的经济损失，还会带来极为不良的社会影响。通过大风所致车桥系统的动力响应研究，对大风天气下桥梁风致响应和安全性以及通行车辆的行驶安全性及舒适性做出合理地评价是至关重要的。因此，为了预测大风天气下行驶车辆和桥梁的响应，必须建立风-车-桥系统耦合振动分析理论框架。目前的商业软件无法实现风-车-桥系统耦合振动响应的分析，开发的ArchBridgeDA-WV系统可以实现拱桥在风车联合作用下的耦合振动分析，进行相关修改，也可实现其他类型大跨度桥梁在风车联合作用下的耦合振动分析，为风车作用下桥梁响应分析提供技术支持。

2 软件特点

（1）ArchBridgeDA-WV程序是基于MATLAB编写的，MATLAB具有功能强大、语言简单、扩充能力强、可开发性强、编程易和效率高等特点，程序文件是一个纯文本文件，用任何文字处理软件都可以对它进行编辑和修改，因此程序易调试，人机交互性强。（2）ArchBridgeDA-WV程序中采用模态综合法建立车桥耦合运动方程，特点是把车桥系统这样的复杂结构按其结构的特点分成两个子结构（桥梁和车辆），然后用离散化方法对子结构进行分析，再对子结构的物理坐标进行模态坐标变换，通过子结构间的连接条件消去不独立的模态坐标，得到整个系统运动的独立广义坐标。在进行结构的模态坐标变换时，一般只选用子结构的少数低阶模态，因此组集后的整个结构的独立广义坐标数目远小于结构离散化以后的有限元模型的整体自由度数，从而有效提高了求解系统运动方程的效率。（3）ArchBridgeDA-WV程序中求解系统的运动方程采用四阶龙格库塔法，具有精度高，收敛快和稳定好，计算过程中可以改变步长，不需要计算高阶导数等优点。（4）ArchBridgeDA-WV程序中自激力处理是通过气动刚度和气动阻力来考虑，而气动刚度和气动阻尼中的频率认为是各阶振动模态的频率，这样近似处理省去了频率搜索的过程，提高了效率。（5）ArchBridgeDA-WV程序中大量使用了参数变量，大大提高了其通用性。（6）ArchBridgeDA-WV程序中提供了后处理功能，实现了计算结构的可视化。

合作方式：面议。

知识产权及获奖情况：2014年授权专利。

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