珲乌大桥动载试验研究.pdf

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1、第15卷第6期中国水运Vo1．15No．62015在6月ChinaWaterTransportJune2015珲乌大桥动载试验研究王欢，郑一峰(吉林大学建设Z-程学院，吉林长春130026)摘要：桥梁检测是保证桥梁安全运营的重要手段。在所有桥梁检测项目中，通过动态负载测试激励的桥梁，我们可得到动态结构因子和振动特征。文中结合珲乌大桥桥梁检测的实际案例，为以后桥梁检测中的静载试验提供一些参考。关键词：桥梁；检测技术；评估；动载实验中图分类号：U446文献标识码：A文章编号：1006-7973(20

2、15)06-0221-02引言结构承载能力做出客观、全面的评价。进行动载试验主要目随着现代交通的快速发展与建设，桥梁在城市道路交通的是为了考察桥梁结构的动力特性及整体共同作用的综合参运输中发挥着重要的作用，且地位及其重要性也变得日益明数。结构在运营期间一旦有较大的损伤(如结构的构件机械显。随着桥梁数量的不管攀升，同时由于各种原因所导致的磨损、结构的刚度损失、梁体开裂以及基础状态恶化等)，相桥梁的安全隐患也逐步增多。而且随着时间的推移，其数量应的结构动力参数(如频率、阻尼等)也会出现较为明显的还在

3、不断增长，桥梁管理者对桥梁的养护已日益重视111。所变化。通过对实测的结构动力参数进行对比，对结构的状态以，加强桥梁的检测，判断桥梁当前的工作状态，并保证桥做出评估。梁结构的安全使用，桥梁结构的检测工作也日益凸现出它的试验内容分为结构固有动态特性测试(脉动试验)和车必要性和重要性。桥振动试验(跑车试验、跳车试验)。一、工程概况2．检测方案珲乌大桥全长75m，其上部结构采用预应力混凝土装配本桥动载试验拟通过脉动试验、无障碍行车(跑车)和式连续箱梁，该桥结构体系为先简支后连续的结构，按A类有障碍行车

4、(跳车)试验，持续约30min，加载车分别按预应力混凝土构件设计。为评价该桥的正常使用性能，同时20km／h，30km／h，40km／h行驶，对脉动试验的时域为该桥运营监管提供基准数据，对该桥进行了系统的检测以数据进行傅立叶变换得出频谱图和主梁竖向一阶振型图，以给出科学的评价和结论。同时为了解该桥结构的自振特性以评价大桥的最大动力响应，分析结构有无较大缺陷。及在长期使用荷载作用下的动力性能，预测桥梁运营状况，(1)脉动试验对该桥进行了动载试验。试验前采用桥梁结构有限元分析软桥跨结构的脉动响应，采

5、用在选定测点上安装拾振器，记件Midas／Civil2012版对结构进行空间分析，结构计算模录采用DH5922动静态测试系统，数据分析采用型采用梁格模型，模型如图1所示。DHMA—V2．5．1模态软件，封锁交通情况下，量测桥梁在环境激励的动力响应，试验中对试验桥进行全封闭，分别在连续梁各跨的1／8位置、1／4位置、跨中位置、3／4位置和718位置布置7个测点，放置拾振器，自然激励30min左右。(2)跑车试验试验时，让两辆各重430kN试验车分别以20km／h，图1结构有限元模型30km／h，4

6、0km／h的速度相继驶过主桥面，测定各个速度二、动载试验下主桥的动挠度及其相应的激振频率；1．试验内容及目的(3)跳车试验桥梁结构的动力特性，只与结构自身的固有性质有关，试验时，让1辆空载试验车(重170kN)的后轮在主桥是结构振动系统的基本特征。为综合评定桥梁结构目前的实跨中位置从高度为15cm的三角形垫木突然下落，从而对桥际承载能力和判断桥梁实际营运状况，有必要对新建桥梁进梁产生冲击作用，激起桥梁的竖向振动，测定此时主梁的动行动载试验检测，测定桥梁在移动冲击荷载下的动力特性(振应变及其相应的

7、激振频率。型、频率、阻尼系数)及动力响应(冲击系数)等，以便对三、动载试验结果分析收稿日期：2015—04—22作者简介：王欢(1991一)，男，山东省高唐县人，林大学建设工程学院在读硕士生，主要从事桥梁与隧道工程等方面的研究。中国水运第15卷1．脉动试验结构对应的冲击系数结果汇总于表l。对脉动试验的时域数据进行傅立叶变换得出主梁竖向一表1冲击系数值汇总表阶振型图，脉动试验竖向一阶振型图如图2所示，经DHMA试验工况冲击系数模态软件分析得出该桥的竖向一阶固有频率为2．681Hz，比理论值2．44

8、8Hz略大。由表1可以看出，结构在各工况通过分析得到的冲击系数与理论计算值1．142接近，说明该桥跨结构在移动荷载作图2主梁脉动试验竖向一阶振型图用下的动态响应较小。2．跑车和跳车试验3．动载分析结果对跳车试验和20km／h、30hm／h、40km／h跑车试该桥竖向一阶固有频率为2．681Hz，比理论值2．448Hz验的时程曲线进行傅立叶变换得出频谱图，见图3一图6。略大，表明该桥试验跨的实际动刚度大于设计刚度，满足设计要求。跑车、刹车和跳车(用前轮跳车)的各项动力系数幅{f值和阻尼比均在正常范