中小跨径钢桁梁桥的静动力特性研究

发布时间：2020-04-12 09:02

【摘要】：钢桁梁桥主要应用于铁路桥梁,在城市与公路桥梁中较少选用,然而在公路和城市道路领域选用钢桁梁桥却有着很多特殊的优越性:架设速度快,保证中断交通时间最短;适应快速、重载交通的需要;为城市和公路增添景观等。由于钢结构自重轻,桥梁结构很容易受到动力荷载的影响,因而钢桁梁桥的力学性能研究是我们需要研究的重要课题。目前关于中小跨径钢桁梁桥的动力特性研究成果较为少见,我国现行规范中关于钢桁梁桥结构基频估算公式依然缺乏,因此有必要对钢桁梁桥进行静动力特性研究。本文以钢桁梁桥实桥为研究背景,通过静动载试验并采用有限元软件SAP2000建立钢桁梁桥结构有限元模型,研究分析了钢桁梁桥的静动力特性。主要研究内容如下:1.对钢桁梁实桥进行了静载试验,对比分析了试验实测值与理论计算值,分析结果表明:结构强度和刚度都满足设计荷载要求,钢桁梁桥处于弹性工作状态。2.对钢桁梁实桥进行了动载试验,研究分析了钢桁梁桥的结构动力特性,重点研究了钢桁梁桥的结构基频、振型、冲击系数等。试验结果表明:自振频率、阻尼比、振型以及冲击系数的实测值与有限元分析值吻合较好。3.研究分析了钢桁梁桥基频影响因素对桥梁结构基频的影响,总结了钢桁梁桥结构基频随影响因素变化的规律,运用多元线性回归原理建立了钢桁梁桥结构基频估算公式。研究结果表明:试验桥梁结构基频的估算值与实测值、有限元分析值都比较接近,说明本文提出的钢桁梁桥的结构基频估算公式可靠,可供公路桥梁汽车荷载冲击力估算参考。4.建立全桥有限元模型,研究分析了钢桁梁桥在地震作用下各杆件的抗震性能。分析结果表明:在反应谱分析和时程分析中,得到了结构抗震薄弱部位的杆件,同时各杆件应力均小于钢材容许应力,结构具有良好的抗震性能。
【图文】：

逡逑图１．１合山桥逦图１．２北镇黄河公路桥逡逑１．２公路桥梁结构静动力特性研究发展现状逡逑１．２．１桥梁静动力试验简介逡逑桥梁荷载试验足利川现场检测方式，对桥跨结构的：１：要构件或整体进行检测，了解桥逡逑梁结构及构件实际的工作状态及承戟能力，以验证桥梁结构的设计计算理论，检验施工质逡逑量以及发现存在的问题等。桥梁荷载试验分为两种．？静力试验与动力试验１６１。逡逑静力试验是评价全桥承载能力的切实可行的方法。它通过试验检测控制点的位移与应逡逑变，计算出相关的挠度值与内力值等，并将其与理论值进行对比，进而评估桥梁结构的实逡逑际工作状态。动力试验是通过动测获得桥梁结构的冲击系数，明白车轴荷载对桥梁的动力逡逑作用，从而来判断桥梁的安全性能。动力试验还能够测得桥梁的自振频率，一方面能反应逡逑结构的刚度并复核其设计值；另一方面可根据实际的桥梁自振频率范围，预防桥梁因为外逡逑荷载导致共振的危险。逡逑近年来，试验模态分析法慢慢得到了发展，它集振动理论、系统识别、信号采集与分逡逑析以及振动测试等技术为？体

１７逡逑桥面凸曲线半径为２５００ｍ，桥面最大纵坡为３％，桥面横坡双向１．５％。新建的薛港桥主桥逡逑立面图、平面图分别见图２．２、图２．３。逡逑ＭＥＴ邋■逡逑ｕＪｉ邋－逡逑图２．２薛港桥主桥立面图逦图２．３薛港桥主桥平面图逡逑主桁使用带竖杆的华伦式三角形腹杆体系，节间长度６．６１ｍ，主桁高度８ｍ，高跨比逡逑１／８．２６。两片主桁主心距采用９．１ｍ，宽跨比１／７．３，桥面宽度８．０ｍ。逡逑主桁上Ｔ弦杆选用箱形截面，截面宽度为５００ｍｍ，高度均为６００ｍｍ，板厚３２？４０ｍｍ，逡逑「厂焊接，在工地使用高强螺栓在节点内拼接。除了端斜杆采用箱形截面来增加刚度，其逡逑余腹杆均采川焊接Ｈ形截面，截面宽度３００、４００ｍｍ，高度有４００、５００ｍｍ两种规格，最逡逑大板厚为２４ｍｍ。逡逑桥而系为姐合梁，，由下面的钢梁与上面的桥面板组合而成，其钢梁部分选用纵横梁体逡逑系。横梁７００？７６４．５ｍｍ，为工字形截面，利用高强螺栓在节点上与主圫连接
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441

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本文编号：2624533