【摘要】：本文針對在高速公路以及城市快速路舊橋拓寬施工過程中,因行車荷載引起的撓度差及其對應(yīng)的曲率超過混凝土拼接縫的臨界撓度差及其對應(yīng)的臨界曲率值而造成拼接縫早期混凝土開裂的問題,提出了在舊橋拓寬施工過程中、行車振動作用下基于調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(TMD)控制新舊橋間拼接縫開裂的措施,并通過有限元仿真分析,驗(yàn)證了本措施的有效性,最后給出了相應(yīng)的TMD參數(shù)。本文主要工作及結(jié)論如下:(1)建立了基于LS-DYNA的車-拓寬簡支T梁橋三維動力仿真模型,充分考慮了公路車橋耦合振動的橫向空間特性,進(jìn)而分析了當(dāng)拼接縫混凝土剛開始澆筑(齡期為Oh)時不同行車工況荷載作用下舊橋主梁及拼接縫跨中處的最大動撓度情況;(2)分析了行車振動對現(xiàn)澆混凝土的影響,進(jìn)而確定了適用于模擬拼接縫混凝土的非線性本構(gòu)模型,進(jìn)而建立了拼接縫混凝土凝結(jié)硬化中期(齡期為3～12h)的車-拓寬簡支T梁橋仿真模型,進(jìn)而分析了拼接縫混凝土硬化過程中拼接縫變形的變化情況,進(jìn)而確定了用于判斷影響程度的評價指標(biāo),進(jìn)而分析了不同行車工況荷載作用下行車振動對新舊橋混凝土拼接縫開裂的影響,并總結(jié)了舊橋阻尼量、剛度以及重量等因素對拼接縫開裂的影響規(guī)律;(3)分析了在舊橋下安裝單調(diào)調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(STMD)控制混凝土拼接縫開裂的效果,根據(jù)基準(zhǔn)STMD的控制效果,分析質(zhì)量比μ對STMD控制效果的影響規(guī)律;進(jìn)而分析了在舊橋下安裝多重調(diào)諧質(zhì)量阻尼器(MTMD)控制混凝土拼接縫開裂的效果,根據(jù)基準(zhǔn)MTMD的控制效果,分析了阻尼比ζ、質(zhì)量比μ、頻率步長β、中心頻率比f、STMD個數(shù)以及STMD空間橫向布置方式對MTMD控制效果的影響規(guī)律;通過分析發(fā)現(xiàn)由20個STMD組成的MTMD能夠顯著控制混凝土拼接縫開裂,其消振效率能夠達(dá)到99.8%,優(yōu)勢明顯,而對控制效果影響最大的變量是STMD的個數(shù)n;對于不同的簡支梁橋,只要確定了舊橋質(zhì)量M、橋長l、主要車輛的車速v,可根據(jù)本文的方法設(shè)計(jì)MTMD各參數(shù)。
【圖文】：

不同學(xué)者提出的臨時剪力連接圖

后輪距１．８６ｍ，，整車外形尺寸７．４２５ｍＸ２．４８ｍＸ２．９８ｍ，車架斷面尺寸４．５５ｍＸ２．３ｍ逡逑Ｘ０．９３ｍ。車輛其余各部分的外形尺寸及技術(shù)參數(shù)從文獻(xiàn)［８３］［８３１中獲取，為進(jìn)一步逡逑簡化建模，將車輛簡化為如圖２－２所示的車輛模型，模型的外形尺寸及技術(shù)參數(shù)詳逡逑見表２－１。逡逑：逡逑圖２－１貨車照片逡逑Ｆｉｇ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｐｈｏｔｏ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｔｒｕｃｋ逡逑表２－１車輛模型參數(shù)逡逑邐Ｔａｂ．２－１邋Ｔｈｅ邋ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ邋ｏｆ邋ｖｅｈｉｃｌｅ邋ｍｏｄｅｌ邐逡逑邐質(zhì)量（ｋｇ）邐剛度（Ｎ／ｍｍ）邐■尼系數(shù)（Ｎ．Ｓ／ｍ）邐逡逑前輪（ｗ丨、ｍ２）邐２９７邐前輪（知、ｋａ）邋２８０００邋前輪（ｃｔｌ、ｃａ）邐0￣逡逑中輪（ｗ３、／？４）邐４６６邐中輪（ｆｅ、石４）邐３３９００邐中輪（ｃ0、ｃｔ４）邐０逡逑后輪（Ｗ５、Ｗ６）邐４６６邐后輪（＾１５、知６）邐３３９００邐后輪（Ｃｔｓ、ｃｔ６）邐０逡逑車身（Ａ0邐６００００邐前懸架（ｆｃｉ、）ｆｃｓ２）邐６３００邐前懸架（ｃｓＩ、Ｃｓ２）邐２７．３逡逑轉(zhuǎn)慣凡（ｋｇ＊ｍ２）邐５５２５９邐中懸架（ｆｃ、Ｕ）邐７９００邐中懸架（ｃｓ３、ｃｓ４）邐３８．４逡逑轉(zhuǎn)慣／ｒ（ｋｇ＊ｍ２）邐６８９
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U445.57

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本文編號：2705184