發(fā)布時間：2019-07-30 14:23

【摘要】：箭灘河大橋及其復線橋均為空腹式懸鏈線鋼筋混凝土箱形拱橋。在動力試驗時,箭灘河大橋動力特性正常,結構動力性能基本滿足橋梁正常使用的要求,而復線橋測試橋跨的車輛沖擊效應顯著,實測的沖擊系數(shù)(μ)最大達到0.36(對于70.0m跨徑的拱橋,沖擊系數(shù)按照舊規(guī)范不作考慮,按照新規(guī)范取值為0.13),豎向振動加速度峰-峰值最大達到1.431m/s2,橫向振動加速度峰-峰值最大達到0.716m/s2,沖擊效應顯著,屬異常振動現(xiàn)象。本文針對此橋異常振動的現(xiàn)象進行了有限元數(shù)值模擬分析,對其異常振動的相關原因進行了探究,主要研究內容有以下幾方面:①首先按照箭灘河大橋復線橋的設計資料建立有限元模型,然后通過調整材料參數(shù)來修正模型,使得模型的自振特性與實際結構盡量接近,并以此理論模型為基礎計算箭灘河大橋復線橋的動力響應,將沖擊系數(shù)計算值與箭灘河大橋及其復線橋的沖擊系數(shù)實測值進行對比分析,以此來探討模型建立的合理性和異常振動的相關因素。②通過收集41座拱橋的動力試驗數(shù)據(jù),對結構自振頻率、沖擊系數(shù)、阻尼比等參數(shù)進行統(tǒng)計,以此來探究影響沖擊系數(shù)的主要因素;同時結合箭灘河大橋復線橋橋面呈波浪狀凹槽的特點,采用將空間頻率轉換為時間頻率的方法,模擬橋面不平整條件下的車橋耦合作用,以此來探究箭灘河大橋復線橋異常振動的主要原因。主要結論如下:①橋面不平整和車橋耦合振動兩個因素的聯(lián)合作用是影響沖擊系數(shù)的主要因素。箭灘河大橋復線橋橋面技術狀況較差,有明顯的波浪狀凹槽,在此條件下車橋頻率耦合使其橋梁結構的沖擊效應顯著,兩因素的聯(lián)合作用是箭灘河大橋復線橋異常振動的主要原因之一。②車速變化對沖擊系數(shù)有一定程度影響。從箭灘河大橋復線橋在未考慮橋面不平整時的理論模型計算結果來看,沖擊系數(shù)有隨著車速的增大而增大的趨勢,這一定程度表明車速與箭灘河大橋復線橋的異常振動有一定關聯(lián)性。③矢跨比對沖擊系數(shù)的影響是有一定的規(guī)律。拱橋的矢跨比較小時,其梁結構特征趨于明顯,同時前兩階豎向頻率也趨向接近,這樣容易造成車橋頻率耦合,從而增大沖擊效應。統(tǒng)計分析結果反映出箭灘河大橋復線橋的矢跨比跟其異常振動有一定相關性。
【圖文】：

(5) 車速為 50km/h圖 3-2 L/4、L/2 截面計算動位移時域曲線圖 3-3 L/4、L/2 截面計算靜位移曲線表 3.2 跑車試驗動位移和靜位移計算結果工況10km/h跑車20km/h跑車30km/h跑車40km/h跑車50km/h跑車最移m）L/2 截面 fdmin-9.593 -9.728 -9.619 -9.785 -10.470 -L/4 截面 fdmin-6.714 -6.735 -6.961 -7.010 -7.298 -mm

圖 3-3 L/4、L/2 截面計算靜位移曲線表 3.2 跑車試驗動位移和靜位移計算結果工況10km/h跑車20km/h跑車30km/h跑車40km/h跑車50km/h跑車最移m）L/2 截面 fdmin-9.593 -9.728 -9.619 -9.785 -10.470 -L/4 截面 fdmin-6.714 -6.735 -6.961 -7.010 -7.298 -沖擊系數(shù)表征了橋梁結構動力效應的綜合指標，，按照下式計算：（3.15）式中：fdmax最大動位移；fjmax最大靜位移。按照式（3.15）計算相關截面的沖擊系數(shù)，并整理計算結果如下表。表 3.3 跑車試驗沖擊系數(shù)計算結果工況10km/h20km/h30km/h40km/h50k-11maxmax jdff
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：U441.3

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 趙長軍,王鋒君,陳強,徐興;大跨度鋼管混凝土拱橋空間穩(wěn)定性分析[J];公路;2001年02期

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1 吳游宇;鋼管混凝土拱橋的動力特性及車橋共振分析[D];武漢理工大學;2004年

本文編號：2520946