變速車輛作用下拱橋吊桿的動態(tài)內力分析
本文選題:拱橋 切入點:吊桿 出處:《工程力學》2017年S1期
【摘要】:中下承式拱橋的吊桿是重要的承重構件,同時也是最易發(fā)生破壞的構件。車輛荷載與橋梁結構的動力耦合作用,使吊桿在交變應力作用下發(fā)生疲勞損傷是吊桿破壞的重要原因。基于大型鋼管混凝土拱橋結構,考慮路面不平度影響,采用三維多自由度車輛模型,進行變速車輛的車橋耦合模擬。重點針對變速車輛荷載對吊桿產(chǎn)生的軸向和彎曲作用進行了分析,討論了吊桿截面不均勻分布的交變應力情況。結果表明,車輛的加速度將顯著增大車輛對橋梁的沖擊作用;短吊桿截面彎矩受車輛速度、加速度和路面不平度影響明顯,通常橫向彎矩大于縱向彎矩;車輛荷載導致的吊桿截面內動態(tài)應力分布具有顯著的不均勻性,最大應力是最小應力的2倍,彎曲應力占比近30%。這些因素在這類橋梁的設計、維護、監(jiān)測與評價中應予重視。
[Abstract]:The suspension rod of the middle-through arch bridge is not only an important load bearing member, but also the most vulnerable component.The dynamic coupling of vehicle load and bridge structure causes fatigue damage of suspenders under alternating stress which is an important reason for the failure of suspenders.Based on the structure of large concrete-filled steel tube arch bridge and considering the influence of road roughness, the vehicle-bridge coupling simulation of variable-speed vehicles is carried out by using a three-dimensional multi-degree-of-freedom vehicle model.The results show that the acceleration of vehicle will significantly increase the impact of the vehicle on the bridge, the cross section moment of the short suspension rod is obviously affected by vehicle speed, acceleration and road roughness, and the transverse moment is usually greater than the longitudinal moment.The dynamic stress distribution in the section of suspension rod caused by vehicle load has obvious inhomogeneity, the maximum stress is 2 times of the minimum stress, and the proportion of bending stress is about 30%.These factors should be emphasized in the design, maintenance, monitoring and evaluation of such bridges.
【作者單位】: 大連海事大學道路與橋梁研究所;
【基金】:國家自然科學基金項目(51178070) 中央高;究蒲袠I(yè)務費專項資金項目(3132014326)
【分類號】:U441;U448.22
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,本文編號:1720915
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