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《地道橋動(dòng)力特性分析的等效梁法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、2000年3月長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào)No1第18卷第1期JOURNALOFCHANGSHARAILWAYUNIVERSITYMar.2000文章編號(hào):100022499(2000)01200092063地道橋動(dòng)力特性分析的等效梁法X周智輝,文雨松(長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院土木建筑學(xué)院,湖南長(zhǎng)沙 410075)摘 要:根據(jù)地道橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出計(jì)算地道橋基頻的等效梁法L為驗(yàn)證等效梁法的可靠性,運(yùn)用有限元法對(duì)框架式地道橋的動(dòng)力特性進(jìn)行了分析L計(jì)算結(jié)果表明等效梁法是可行的,簡(jiǎn)便的L關(guān)鍵詞:地道橋;基頻;等效梁;有限元法中圖分類號(hào):TU375 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AMethodofE
2、quivalentBeamForAnalysingtheDynamicsCharacteristicofSubwayBridgeZHOUZhi2hui,WENYu2song(CivilArchitecturalEngineeringCollege,ChangshaRailwayUniversity,Changsha410075,China)Abstract:Accordingtothestructurecharacteristicofsubwaybridge,themethodofequivalentbeamisputforwardtocalculate
3、thebasicfrequencyofsubwaybridgeinthispaper.Totestandverifythereliabilityofequivalentbeammethod,finiteelementmethodisappliedtotheanalysisondynamiccharacteristicofframe2stylesubwaybridge.Thecalculationresultshowsthatthemethodofequivalentbeamisfeasible,simpleandconvenient.Keywords:s
4、ubwaybridge;basicfrequency;equivalentbeam;finiteelementmethod前 言框架式地道橋是一種公路下穿式的鐵路與公路立交橋,其主體結(jié)構(gòu)為箱形框架,這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)整體性好,剛度大,頂?shù)装搴穸瓤梢宰龅帽容^薄,建筑高度小,基底應(yīng)力小,適用于地基比較差的地方,且能較好地防止地面及地下水的滲入L因此,常用于城市道路或公路與鐵路的立交L對(duì)于地道橋這種鐵路上比較普遍的橋梁型式,1978年鐵道部頒布的“鐵路橋梁檢定規(guī)范”X收稿日期:1999—09—04 基金項(xiàng)目:鐵道部科技開(kāi)發(fā)項(xiàng)目(98G39-10)作者簡(jiǎn)介
5、:周智輝(1976-),男,博士生 長(zhǎng)沙鐵道學(xué)院學(xué)報(bào) 101999年沒(méi)有對(duì)這種橋型的剛度檢定標(biāo)準(zhǔn)作出規(guī)定L隨著列車軸重加大,車速提高,列車過(guò)橋時(shí)引起橋梁的橫向和豎向振動(dòng)以及其他一些動(dòng)力響應(yīng)問(wèn)題日漸突出L如何建立新的運(yùn)營(yíng)狀況下橋梁檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)合理值是一個(gè)急待解決的問(wèn)題L在橋梁剛度檢測(cè)中,橋梁的基頻是反映結(jié)構(gòu)剛度的重要指標(biāo)L以往計(jì)算框架式地道橋的基頻只能采用有限元方法L對(duì)于橋梁檢測(cè)部門來(lái)說(shuō),這種方法應(yīng)用起來(lái)比較復(fù)雜,不利于推廣L本文根據(jù)地道橋的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),提出等效梁法計(jì)算地道橋的基頻L通過(guò)比較等效梁法和有限元法的計(jì)算結(jié)
6、果,可以看出本文為計(jì)算地道橋的基頻探討了一種簡(jiǎn)便、明了的方法L1 地道橋結(jié)構(gòu)的計(jì)算模型框架式地道橋可以看作為支承在彈性地基上,側(cè)墻受側(cè)土彈性支承的空間結(jié)構(gòu)L本文討論的地道橋的基頻對(duì)應(yīng)于豎直平面內(nèi)的彎曲振型,同時(shí)橋梁的動(dòng)力特性測(cè)試中測(cè)得的第一階振型也是豎直平面內(nèi)的彎曲振型L因此,本文截取單位長(zhǎng)度平面變形結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖1),計(jì)算地道橋的基頻能夠滿足研究的要求L結(jié)合地道橋地基土的特點(diǎn),本文采取工程上廣泛應(yīng)用的文克爾地基模型L文克爾假定認(rèn)為,基礎(chǔ)底面任一點(diǎn)所受的壓力與地基在該點(diǎn)的沉降量成正比,即:P=KS(1)式中:P——基底壓力;S——沉降量;K——基床系數(shù)L本文
7、基床系數(shù)的選取參考文獻(xiàn)[1]所提供的交通部第三航務(wù)工程局資料匯編的基床系數(shù)表L地基特性一般是從中實(shí)土到極密實(shí)土之間變化,因此,基床系數(shù)K一般取值為40～200N?3cmL同時(shí),地道橋側(cè)墻也受到側(cè)向土的約束作用,本文視側(cè)向土為類似彈性地基土的彈性土體,彈性系數(shù)同文克爾假定的基床系數(shù)L圖1 地道橋平面模型 圖2 等效梁模型2 等效梁模型及其基頻的計(jì)算框架式地道橋底板與側(cè)墻均受到地基土的彈性約束L這些約束通過(guò)側(cè)墻間接地約束頂板位移L本文將地道橋結(jié)構(gòu)等效為在兩端受到豎向平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)兩個(gè)方向彈性約束的等效梁結(jié)構(gòu)(見(jiàn)圖2)L因地道橋頂板水
8、平平動(dòng)約束很強(qiáng),在等效梁中,視水平約束為無(wú)窮大,即水平方向固定L土的彈性約束、側(cè)
