杨婷婷
无锡地铁集团有限公司运营分公司，江苏 无锡 214028
摘要：本文将采用两种不同的途径来分析高架桥箱梁模型，分别包括Ansys中直接建模和Solidworks建模结合Workbench分析两个方法，将高架桥设置为梁单元，绘出梁体截面，再建立梁模型，在两端添加简支边界约束，最后通过模态分析，计算得出前十阶的自振频率的模拟结果。
关键词：高架桥；振动；有限元分析
1 Ansys中直接建模
1.1 问题描述
如图为高铁轨道高架桥的其中一段（两桥墩的中间桥梁），其长度方向横截面形状一致，在梁的两端施加Z方向支反力，对高铁轨道高架桥进行模态分析。
高架桥材料参数如下表[1]：
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1.2 问题分析
该问题属于动力学中的模态分析问题，汇出截面形状，选择Beam188单元求解[2]。
1.3模型建立及求解
显示截面特征的梁模型如图1-1所示。
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3.2 分析结论
（1）有限元分析建立梁模型自振频率的前十阶振动频率分布在3~37Hz。
（2）图2-4至2-8结果表明，局部模态的振动有两种类型:①中心模态——中心可以移动，但边缘是固定的。②边缘模态——中心固定，但边缘可以移动。
3.3 数据误差分析
（1）在Ansys分析结果中，第一阶模态为弯曲振动。
（2）随着阶数增高，理论值与Ansys分析计算出现偏差。这是因为存在轴向振动、转动惯量等影响，所以有的模态为轴向振动，而弯曲振动的自振频率在高阶中有时无法体现。
（3）Ansys模拟计算有一定精度，但也有一定误差。实际工程中，应该兼顾理论预测结果与软件模拟结果，不可偏顾。
[参考文献]
[1]罗文俊, 张辛元. 高速铁路高架桥局部振动的有限元分析[J]. 噪声与振动控制, 2014, 34(06): 148-152.
[2]王富耻, 张朝晖. ANSYS10.0有限元分析理论与工程应用[M]. 北京: 电子工业出版社, 2006.5: 138-143.