拓宽方式对拼接加宽桥梁动力性能的影响分析

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1、BRJDGEANDTUNNELCoNSTRUCTIONANDMACHINERY文章编号：i000—033X(2015)060088—04拓宽方式对拼接加宽桥梁动力性能的影响分析赵宝俊谢路，朱郭瑞(1．长安大学公路学院，陕西西安710064；2．陕西省交通建设集团公司，陕西西安710075)摘要：为了研究不同拓宽方式对拼接加宽桥梁动力性能的影响，利用模态分析的特征方程、子空间迭代法和ANSYS中的模态分析方法对旧桥铰链拓宽和刚接拓宽的固有频率、振动、结构刚度进行分析，研究不同拓宽方式下桥梁模态参数和动力响应。结果表明，旧桥模型与新桥模型的动力性能相似，

2、都具有良好的协同工作性能；不同拓宽方式对桥梁的动力性能影响几乎一致；桥梁拓宽改善了旧桥动力性能；刚接拓宽对旧桥动力性能改善更加有利。关键词：桥梁拓宽；拓宽方式；动力性能；影响中图分类号：U445．6文献标志码：BAnalysisofImpactofWideningModesonDynamicPerformanceOfWidenedBridgeZHAOBao—jun¨．XIELu。．ZHUGuo—rui。(1．SchoolofHighway，Chang’anUniversity，xi’an710064，Shaanxi，China；2．ShaanxiPr

3、ovincialCommunicationConstructionGroup，Xi’an710075，Shaanxi，China)Abstract：Inordertostudytheimpactofwideningmodesondynamicperformanceofwidenedbridge，characteristicequation，subspaceiterationmethodandmodalanalysiswereappliedtoanalyzetheinherentfrequency，vibrationandstructurestreng

4、thoftheexistentbridgeaswellasthehingewideningandrigidconnectionwideningparts．Theresultsshowthatboththeoldandnewbridgemodelsshowcoordinatedworkingperformance，andtheimpactsofdifferentwideningmodesondynamicperformancehavenonoticeabledifference．Bridgewideningimprovesthedynamicperfo

5、rmanceofexistentbridges，whichismoreevidentwithrigidconnectionwidening．Keywords：bridgewidening；wideningmode；dynamicperformance；impact不同拓宽方式对桥梁动力特性的影响，为拓宽工程0引言的实施提供科学依据。桥梁结构在车辆动载、人群动载、风力以及地震1动力分析方法作用下产生的振动，一方面会影响桥面车辆的行车舒适度与安全；另一方面会增大桥梁结构按静力计1．1模态分析的特征方程算所得到的内力和变形；还有可能引起局部构件的在桥梁自振

6、特性的计算中，采用无阻尼多自由疲劳损伤，甚至导致结构完全破坏]。贺再兴对混度体系自由振动运动方程进行计算，表达式为凝土连续梁桥拓宽后的抗震性能进行评价]，施颖(EK]一[M]){}一{0}(1)建立ANSYS模型对车桥耦合振动响应进行数值分式(1)有非零解的条件是析_4]。本文通过建立有限元模型，分析旧桥、铰接拓lEK]一。rM]l===0宽及刚接拓宽桥梁的固有频率、振型和结构刚度，分显然，体系的固有频率和振型模态{}只取决别计算出在移动车辆荷载作用下的动力响应，研究于结构体系本身的刚度矩阵EK]和质量矩阵[M]。收稿日期：201412-04基金项目

7、：国家自然科学基金项目(51308055)88BRIDGEANDTUNNELCONSTRUCTIoNANDMACHINERY1．2子空间迭代法头转动自由度也考虑进去，车辆按一系悬挂系统研由振动方程(1)可写出瑞雷商究。王庆波采用此类模型分析了高速列车通过连续2一梁桥时的乘坐舒适性与桥梁的冲击系数。]。将{}写成这q组特征向量的线性组合{)一al{)+a2{2}+⋯+口{)一[{}，{z}，⋯{)]{A)一[]{A}式中：E1]为q组初始的振型；{A)为待定列向量。图1考虑簧上质量作用车辆一系悬挂模型可得下列子空间迭代式2．2冲击系数[K][x]一I-

8、M][]不同国家或地区在不同时期有多种表示桥梁在[K]一[x]f[K][]移动车辆动力荷载作用下的动力反应与