資源描述：
《簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋動力性能研究評價》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋動力性能研究評價 摘要：以嘉陵江某橋為例，采用MIDAS/CIVIL軟件建立三維實體有限元模型對此簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋進行動載試驗模擬。數(shù)值模擬得到的頻率及不同車速跑車情況下的動撓度曲線與試驗結果吻合。模擬計算可得到?jīng)_擊系數(shù)隨車速的變化以及動應變等更多信息，通過實測值和理論計算值的比較，為采用動載試驗數(shù)據(jù)進行橋梁評估提供了更多途徑。關鍵詞：連續(xù)剛構橋；動載試驗；有限元模型；沖擊系數(shù)；動撓度中圖分類號：TU24文獻標識碼：A簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋的施工順序為預制好的主梁安裝到位，形成簡支梁狀態(tài)。進而在墩頂兩側一定范圍內(nèi)現(xiàn)澆混凝土，并且在主梁上
2、部布設預應力短束來實現(xiàn)連續(xù)。該種橋型施工簡單可行，施工工期短，具有施工材料和設備投入小的特點。但，人們對該種橋型的認識遠遠不如單一的簡支梁和連續(xù)梁那么深刻。因此，通過現(xiàn)場檢測獲取第一手實驗數(shù)據(jù)是十分必要的。再者，該類橋梁在施工過程中和運營期間，也出現(xiàn)了一些病害，通過現(xiàn)場檢測，探明出現(xiàn)病害的該類橋梁的承載能力同樣十分必要。1工程概況6某嘉陵江大橋位于武勝縣境內(nèi)，是典型的簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋型。主橋為90+2×170+90m四跨一聯(lián)的預應力混凝土連續(xù)剛構橋，橋長520m。連續(xù)剛構采用單箱單室，三向預應力，箱寬6.35m，翼板懸臂2.5m，全寬11.35m。兩端
3、副橋為簡支T梁。全橋共設8道橫隔板。另中跨24號截面設置加勁橫隔板，增加箱梁整體受力性能。此處只研究此橋的簡支梁。。橋面鋪裝C55混凝土，設計荷載為公路—I級。2動力特性2.1建立有限元模型為了能夠更好地模擬結構的質(zhì)量和剛度，利用商用軟件MIDAS/CIVIL建立三維實體單元有限元模型，模型采用空間實體單元模擬T梁結構。三維實體有限元模型如圖1所示。圖1三維實體有限元模型2.2有限元計算本文基于MIDAS軟件，采用子空間迭代法對某嘉陵江大橋進行模態(tài)分析，得出該橋的前5階固有頻率對應的5階振型。橋跨結構理論計算振型圖如圖2～圖6所示。圖2T梁一階振型
4、圖圖3T梁二階振型圖圖4T梁三階振型圖圖5T梁五階振型圖圖6T梁五階振型圖63動力性能分析3.1結構頻率和阻尼比利用所建立的有限元模型模態(tài)分析和對橋跨結構的脈動測試，獲得結構的前5階自振頻率實測值和理論計算值如表1所示。表1前5階自振頻率實測值和理論值表通過實測結果和計算結果的對比可知：（1）該橋結構自振頻率（周期）實測值與理論值吻合良好，變化規(guī)律基本一致。（2）該橋結構自振頻率（周期）實測值均較計算值大，符合設計要求。（3）實測阻尼比最大值為3.64%，說明該橋具有一定消耗外界能量的能力。（4）橋跨結構阻尼比的實測值在2.15%～3.64%之間。
5、根據(jù)《地震工程學》（胡聿賢著）的推薦數(shù)值，在小振幅振動時，結構物的阻尼比一般在0.1以下；根據(jù)《地震工程導論》（李杰，李國強編著）的推薦數(shù)值，對于鋼筋混凝土橋，阻尼比經(jīng)驗值的平均值為0.032左右。對表1中的數(shù)據(jù)分析可以得出，該橋的阻尼比小于0.1，也基本在0.032左右波動，因此該橋的阻尼比處于正常范圍之內(nèi)。3.2動撓度和沖擊系數(shù)6此橋調(diào)用兩輛汽車進行動載試驗，分別進行了單車20km/h、30km/h、40km/h的勻速跑車試驗、20km/h障礙行車試驗和30km/h制動試驗，記錄了橋梁跨中截面處的振動反應。部分有關記錄與分析圖見圖7～圖12所示
6、。圖7T梁豎向脈動時程曲線圖圖8T梁橫向功脈動時程曲線圖圖9T梁20km/h跑車動位移曲線圖10T梁40km/h跑車動位移曲線圖1120km/h跳車動應變移曲線圖1240km/h跑車動應變移曲線表2典型工況下結構動撓度、沖擊系數(shù)由表2分析可知：（1）以40kM/h勻速運行的單車和車列（2輛）使橋跨產(chǎn)生豎向振動，測點瞬時最大振幅達到2.54mm，最大動應變-26με；（2）以20kM/h勻速運行的單車跳車時，測試部位產(chǎn)生劇烈的豎向振動，測點瞬時最大振幅達到3.11mm，最大動應變-33με。6（3）橋梁結構沖擊系數(shù)比較低，最大值為1.158。4結論（
7、1）通過軟件MIDAS/CIVIL建立簡支轉(zhuǎn)連續(xù)橋梁三維實體單元有限元分析計算模型，結構自振頻率（周期）實測值與理論計算值吻合較好，表明該軟件能夠比較精確、真實地模擬T梁的動力特性。（2）橋梁結構頻率的實測值比理論值大，表明該種橋型的整體剛度較好，有較強的抗沖擊性能，即結構動力特性能夠滿足設計要求。（3）該橋最大實測阻尼比為3.64%，既在正常適用范圍內(nèi)，又具有一定消耗外界能量的能力。表明，簡支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋型在動力性能方面具有較好的適用性。（4）該橋的結構沖擊系數(shù)較低，說明該結構行車性能比較好，充分反映了橋面的平整度良好。參考文獻[1]崔愛民.銀灘
8、黃河大橋靜動載試驗研究[J].橋梁建設，2002(5)：23-25.[2]朱先祥.荷載試驗在橋梁檢測中的應用[J].公路交
