钢管混凝土拱桥结构动力荷载试验分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第37卷，第3期公路工程Vo1．37，No．32012年6月HighwayEngineeringJun．，2012钢管混凝土拱桥结构动力荷载试验分析刘武飞(湖南省交通科学研究院，湖南长沙410000)[摘要】介绍了某钢管混凝土拱桥动力荷载试验过程，并对试验数据进行分析，试验结果显示试验边跨汽车冲击效应十分显著，且与车速有明显的相关性，汽车动荷载作用下，拱肋结构的动力响应性能异常，需引起高度重视，建议采取有效的措施对边跨主拱圈及垫梁等部位的开裂情况进行定期检查，希望本工程相关经验能为同类工程提供借鉴

2、。[关键词】拱桥；动力荷载试验；有限元分析；监测[中图分类号]U448．22[文献标识码]A[文章编号]1674—0610(2012)03-0106-05DynamicloadingtestanalysisofoneConcrete-filledsteeltubearchbridgeLIUWnfei(HunanCommunicationsRearchInstitute，Changsha，Hunan41000，China)[Abstract]Firstlysomeconcretefilledsteeltubearchbridgedyn

3、amicloadingtestprocessisintro-dueed．Andthetestdataisanalysed．Theresultsshowthatautomobileshockeffectofthetestingsideisverynotable，andithasobviouseorelationwithspeed．Underautomotivedynamicloading，thedynamicresponseofthearchribstructureisanomalous，whichneedstobepaymoreat

4、tention,Thecracksitua-tionofthesidespanmainarchringandmatbeamisadvisedtotakeeffectivemeasuresperiodically．Therelevantexperienceofthisengineeringmayprovideareferenceforsimilarprojects．[Keywords]archbridge；dynamicloadingtest；finiteelementanalysis；monitoring力混凝土T梁。桥面标准全宽3

5、4m，其组成为：5m1概述(人行道)+24m(双向六车道)+5m(人行道)；桥某大桥总长410．5m，主桥大致与河道正交，采梁墩台均采用重力式结构，基础形式除1群墩采用桩用三墩两台形式跨越沱江主河道，由三孔(100m+基础外，其余墩台均采用刚性扩大基础。桥梁设计142．56m+100m)混合式连续拱桥形成主体结构荷载：城一A级+人群荷载(3．5kN／m)。为了测定(见图1)。主体结构中孔采用中承式钢管混凝土拱桥梁结构的动力特性和动力响应，评价桥梁的动力桥，两边孔采用上承式钢筋混凝土箱形肋拱桥，三孔特性，对该桥进行了相应的动力荷载试验

6、，本文则重拱桥横向均采用两片拱肋；立交孔采用装配式预应点探讨100m跨引桥的动力荷载试验。图1试验桥梁桥跨布置示意图(单位：cm)Figure1Testingbridgespanschematic(unit：cm)[收稿日期]2012—01—16[作者简介】刘武飞(1978一)，男，湖南邵阳人，工程师，主要从事公路桥梁的设计研究工作。学兔兔www.xuetutu.com第3期刘武飞：钢管混凝土拱桥结构动力荷载试验分析107验以及跳车和脉动测试。跑车和刹车试验主要测试2动力荷载试验动挠度、动应变与振动加速度，跳车试验和脉动测试为评价桥

7、梁的动力性能，考察桥梁结构在汽车主要测试拱肋竖向动力特性。动荷载作用下的工作状况，对大桥100m边跨进行2．4100m边跨检测结果了动力试验，试验项目包括跑车、刹车动力响应以及①自振频率理论计算结果。结构动力特性测定等。采用空间有限元模型计算结构动力特性，图22．1试验方法为拱肋前五阶竖向弯曲理论振型。a．动力特性测定。结构动力特性测定试验采用以下方法进行激励：①在主跨预定位置采用跳车激振，即汽车后轮(a)一阶竖向弯曲振型(=2．608Hz)越过带有坡面的三角横木(高度约12cm)，利用车轮落下对结构的冲击来激励桥梁振动。②利用车辆

8、通过桥梁后的余振。车辆在桥梁上运行时，结构产生受迫振动，车辆驶离桥面后，桥(b)~gt'lcN弯曲振型(A=2．384Hz)梁上无外荷载作用，强迫振动即变成自由振动，通过测定余振信号来识别结构的动力特性。③脉动激励。在桥面无任何交通荷