為快速、準(zhǔn)確評(píng)估拱橋吊桿振動(dòng)沖擊效應(yīng),提出一種基于連續(xù)動(dòng)力監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的拱橋吊桿沖擊系數(shù)快速估算方法。該方法以日常交通荷載作用下吊桿連續(xù)動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì),得到標(biāo)準(zhǔn)日概率密度譜;采用車-橋耦合振動(dòng)數(shù)值方法計(jì)算吊桿沖擊系數(shù),確定與之對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)日概率密度譜分位點(diǎn),給出分位點(diǎn)合理取值建議,并以該分位點(diǎn)的實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)作為快速估算值。將該方法應(yīng)用于一座剛性吊桿鋼拱橋中,基于動(dòng)應(yīng)變監(jiān)測(cè)結(jié)果,統(tǒng)計(jì)7根吊桿實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)概率分布,結(jié)合車-橋耦合振動(dòng)數(shù)值計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析,得到:日常交通荷載作用下,吊桿實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)概率密度曲線具有良好的穩(wěn)定性,標(biāo)準(zhǔn)日概率密度譜合理;建議取實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)日概率密度譜上85%～90%分位點(diǎn)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)作為吊桿沖擊系數(shù)快速估算值。

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【部分圖文】：

圖1 實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)概率密度譜

根據(jù)式（2），只需要實(shí)測(cè)動(dòng)力響應(yīng)數(shù)據(jù)即可計(jì)算得到實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)時(shí)程。在常規(guī)交通車流荷載作用下，可對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)某測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)時(shí)程進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)，工程上通常采用1d(24h）作為統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)，可得到實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)概率密度譜（圖1），該曲線從概率的角度描述了實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)值的頻譜分布特性。圖1....

圖2 廈門天圓大橋立面及橫斷面布置

將該方法應(yīng)用于廈門天圓大橋中，快速估算吊桿沖擊系數(shù)。該橋?yàn)榭鐝?20m的鋼性吊桿鋼拱橋（圖2），主梁為大寬跨比（0.268）等截面單箱單室鋼箱梁，主拱為箱形單拱肋，拱與主梁之間的剛性吊桿為Q345C鋼板焊接變截面矩形鋼箱，長(zhǎng)2.643～14.621m。吊桿上端通過(guò)連接板與拱肋耳板....

圖3 吊桿構(gòu)造及測(cè)點(diǎn)布置

采用有限元分析軟件ANSYS建立該橋有限元模型，主梁和吊桿采用殼單元模擬，拱肋采用梁?jiǎn)卧M。主梁兩端支座位置采用簡(jiǎn)支約束，拱腳采用固端約束。鋼材彈性模量取2.06×1011N/m2，泊松比取0.31，材料密度取7850kg/m3。利用分離迭代法進(jìn)行車-橋耦合振動(dòng)問(wèn)題求解，將....

圖4 1號(hào)吊桿動(dòng)應(yīng)變時(shí)程及實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)時(shí)程

為了進(jìn)一步研究每個(gè)測(cè)點(diǎn)實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)分布變化趨勢(shì)，將7d內(nèi)的所有測(cè)試數(shù)據(jù)計(jì)算得到的實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)進(jìn)行概率統(tǒng)計(jì)。概率密度值由日沖擊系數(shù)統(tǒng)計(jì)總數(shù)除以各取值范圍值在水平坐標(biāo)軸上的局部數(shù)得到，結(jié)果如圖6所示。由圖6可知：運(yùn)營(yíng)實(shí)橋隨機(jī)振動(dòng)下的吊桿實(shí)時(shí)沖擊系數(shù)頻次統(tǒng)計(jì)曲線具有很好的穩(wěn)定性，盡管車....

本文編號(hào)：4036393