改进Gibbs-Poole-Stockmeyer算法加速车-桥耦合振动分析的应用研究

来源：中国血液净化杂志2025年第2期北京时间：

作者：刘修平, 韩万水, 杨干, 袁阳光, 刘博, 苏宁

单位：1. 长安大学　公路学院，陕西　西安　710064","2. 西安建筑科技大学　土木工程学院，陕西　西安　710055","3. 陕西交通控股集团建设管理公司，陕西　西安　710000

摘要：<p>为应对千米级双层随机车流-桥梁耦合振动高效分析需求，从降低桥梁子系统存储量和运算成本的角度出发，提出了一种基于改进Gibbs-Poole-Stockmeyer算法的车-桥耦合振动分析加速方法。首先，通过结构离散化模型对改进的Gibbs-Poole-Stockmeyer算法进行测试，验证方法的准确性；其次，将改进方法用于超千米跨度双层钢桁桥梁模型的存储优化分析，同时融入现有分析系统开展随机车流过桥响应分析，最后进行计算效率对比。研究结果表明：改进Gibbs-Poole-Stockmeyer算法在获得的带宽等于已有研究方法的前提下，节点编号过程中不需回溯；所提方法对大跨度双层钢桁桥梁模型存储空间占用有较大改善，刚度矩阵最大带宽和一维变带宽存储数组长度明显减小；同等计算条件下，改进后的分析系统在进行瞬态分析及处理高流量车辆-桥梁耦合振动分析方面，相较于现有分析系统，计算效率均有着较大的提升；所提方法使得现有分析系统的大规模有限元模型处理能力和计算效率得到了大幅提高。</p>

关键词：桥梁工程,车-桥耦合振动,数值分析,Gibbs-Poole-Stockmeyer算法,刚度矩阵带宽