摘要:悬索桥结构的振动特性参数(振动频率、振型及阻尼比)是大桥动力学性能的决定因素之一,也是结构总体状态的一种表征。悬索桥结构的结构体系问题、抗风性能、抗震性能均与大桥结构的动力特性密切相关。本文采用Midas Civil结构分析软件建立了某单跨简支钢桁梁悬索桥的三维有限元模型,分析了大桥的动力特性,并将有限元分析结果与大桥的动力性能测试结果进行了比较,在此基础上对钢桥面板对结构自振特性的影响进行了分析。
关键词:悬索桥;动力特性;有限元;脉动试验1 工程概况本桥为主跨1088m 的单跨简支钢桁梁悬索桥, 主缆分跨为(248+1088+248)m,矢跨比为1/10.3,主缆横桥向间距为28.0m,吊索顺桥向间距为10.8m,在主跨跨中处,主缆与钢桁架之间设置三对柔性中央扣。主桥加劲梁采用钢桁架加劲梁,主要包括钢桁架和正交异性桥面板两部分。钢桁架由主桁架、主横桁架和上、下平联组成。主桁架采用整体节点连接,为带竖腹杆的华伦结构,由上弦杆、下弦杆、竖腹杆和斜腹杆组成。主塔采用门形框架结构,由塔柱和横梁组成,包括上塔柱、下塔柱和上横梁、下横梁。塔柱为钢筋混凝土结构,横梁为预应力混凝土结构。
其总体布置示意图见图1,标准断面图见图2。
5 结论(1)通过进行了脉动试验,在考虑桥面板实际刚度后,大桥的理论计算频率和振型与实测结果基本一致,因此有限元分析可以作为该类型桥梁结构动力特性分析的有效手段。
(2)各阶实测振动频率均大于相应计算值,由此判断结构刚度满足要求。
(3)此类桥型横向弯曲振型和竖向弯曲振型出现较早,由此引起的塔的横桥向和顺桥向弯曲,这种振型对悬索桥主塔的地震响应有较大的影响,因此对该桥的纵向和横向反应要予以重视。
(4)钢桥面板对此类桥梁主梁的自振特性有一定的影响,是否考虑桥面板的实际刚度对其上部结构加劲梁整体刚度计算具有比较明显的影响,特别其横向刚度和扭转刚度,此类桥梁如不考虑考虑钢桥面板的实际刚度,会对结构计算结果造成比较大的影响。
参考文献:[1]范立础.桥梁抗震[M].上海:同济大学出版社,1997.[2]王策,刘西拉.大佛寺斜拉桥抗震性能及稳定分析[J].工程力学,2000(增刊):14 - 23.[3]严国敏.现代斜拉桥[M].成都:西南交通大学出版社,1996.[4]林炳哲.公路桥梁结构检测技术研究[J].科技信息,2008(22).[5]金增洪,编译.斜拉桥的振动分析[J].国外公路,1996,16(1):22 -28.作者简介:蒙丽华(1975),女,广西人,工程师,主要从事公路养护桥梁管理、公路养护工程建设、公路养护管理。
论文作者:蒙丽华
论文发表刊物:《基层建设》2015年1期供稿
论文发表时间:2015/8/31
标签:悬索桥论文; 结构论文; 刚度论文; 桁架论文; 特性论文; 大桥论文; 桥梁论文; 《基层建设》2015年1期供稿论文;