高墩刚构连续梁桥动力特性分析.pdf

聋多厶符景大擎学位论文高墩刚构一连续梁桥动力特性分析冯丽学校代码:指导教师姓名:申请学位级别:论文提交日期:授予学位单位:于天来教授东北林业大学学科专业:道路与铁道工程年授予学位日期:答辩委员会主席:学号:硕士论文答辩日期:论文评阅人:
摘要关键词挂涣呵牛挥邢拊7ǎ荒L治觯憾μ匦高墩连续骨啪哂惺视π郧俊⒖缭侥芰Υ蟆⑹┕し奖愕扔诺悖饫嗲判鸵云渥陨的优点一经采用就得以广泛应用。对于高墩连续骨耪饫嗲帕荷杓贫裕缭亍⒊盗荷载、地震地面运动等动力问题是无法回避的,故有必要列其动力特性进行精确、高效地计算分析。本文阐述了有限元法分析桥梁结构振动问题的原理、方法和步骤,简述了车辆移动荷载作用下桥梁结构受迫振动的简化分析理论。鉴于邢拊Mㄓ萌砑恼媸怠具体和直观的优点,利用砑哪L退蔡治龉δ芏愿叨誘构一连续梁桥的振动特性和动力反应进行了仿真分析,探讨了不同车型以不同车速过桥时高墩梗梁桥冲击系数的变化规律,并通过现场实际结构动力特性的测试分析结果,对计算机仿真结果的精度进行了验证。本文为该类桥型的动力分析提供借鉴。
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髀引言移动车辆荷载对桥梁的这种动力影响与车辆的动力特性、桥梁的动力特性及接触面的平桥梁是公路、铁路、城市道路和农村道路以及水利建设中,为了跨越障碍而修建的结构物。近年来,随着交通运输业的迅速发展,在公路上车辆的行驶密度和荷载日益增大,桥梁结构形式日趋多样化和轻型化。为适应跨越如海拔较高,山岭重丘、陡峻地形、峡谷区等较恶劣地形时的需要,常采用高墩罂纭⒘那帕悍桨浮8叨樟鳷构桥是其中的方案之一。这种桥型,它跨越能力大,我国已建的此类桥型中最大跨径已达祝嘈挪痪玫慕ɡ矗缇米以上的连续刚构桥必将在中国出现,而且这种桥型的跨径可进一步增大。它适应性强,保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点,又保持了胃展共簧柚ё⒉恍枳;惶逑档挠诺恪A硗猓樟汗探幔欣谛凼┕ぃ在我国的西部地区常见山高谷深、沟壑纵横的地形,因此这种桥型得到了广泛应用。桥梁是交通运输的咽喉,地位举足轻重,这对桥梁的设计者提出了更高的要求。对于高墩连续骨耪饫嗲帕荷杓贫迹缭亍⒊盗竞稍亍⒌卣鸬孛嬖硕榷ξ侍馐俏薹ɑ乇的,故有必要对其动力特性进行精确、高效地计算分析。自振特性对正确进行桥梁的抗震设计、健康检测和维护具有十分重要的意义,是抗震设计的重要参数。当桥梁自振频率处于某些范围时,外荷载,包括行驶车辆、行人,地震、风载,海浪冲击等作用产生的扰动力的频率与桥梁的固有频率接近时,都可能会引起桥梁共振,使得乘客和行人感觉不舒服,当振幅过大时甚至会危及桥梁结构安全运营。当车辆以一定行驶速度通过桥梁时,桥梁承受着与时间有关的强制力作用,,要大于相同车辆荷载在静态作用时产生的应力和变形。整度有关。桥梁结构的动力特性和车辆动力荷载与桥梁结构的联合振动特性,是判断桥梁结构运营状况的重要指标。因此,移动车辆荷载作用下公路桥梁的振动研究已成了普遍关注的问题。本文阐述了有限元法分析桥梁结构振动的原理、方法和步骤,简述了车辆移动荷载作用下桥梁结构受迫振动的简化分析理论,利用砑哪L退蔡治龉δ芏高墩梗呵诺恼穸匦院投Ψ从辛朔抡娣治觯教至瞬煌敌鸵圆煌速过桥时高墩连续梁桥冲击系数的变化规律,并通过现场实际动力特性的测试分析结果,对计算机仿真结果的精度进行了验证,使理论分析与实桥测试相结合、相互验证。绪论
,并于年起系统地开始了模型试验,题已不存在,而在公路上,车辆荷载日益增大,同时公路桥的桥道与主梁的布置和构造形式多样,并日趋轻薄,所以公路桥韵车辆荷载产生的竖向振动,成了给予更多注意的车辆荷载作用下桥梁振动的研究丌始予铁路桥梁。随着铁道工程的发展,提出了关于移动荷载对桥梁结构的动力作用问题。对桥梁在移动车辆荷载下的动力性能和承载能力的最早研究可以追溯到年法国和英国工程师对著名的潘龅哪P褪验。在英国的一些铁路桥梁失事以后谐低ü非帕悍⑸。随后,于年获得了方程的幂级数解。年俄国学者考虑了另一极端情况,导出了忽略车辆荷载质量的移动常量力作用下的桥梁的振动方程,并获得了精确解。。年,甋谝淮翁岢隽考虑荷载本身质量的惯性力影响的简支梁桥的动力响应问题,得出了比较精确的解答。。车辆以一定速度通过桥梁,桥梁受到车辆荷载的激励会产生振动,反过来桥梁的振动对于车辆来说又是一种反激励,因此车辆和桥