南昌市八一大桥动载试验研究

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1、第35卷，第2期公路工程Vo1．35，No．22010年4月HighwayEngineeringApr．，2010南昌市八一大桥动载试验研究管国东，袁铜森，陈志，李龙军(1．湖南省交通科学研究院，湖南长沙410015；2．娄底市公路局，湖南娄底417000)[摘要]对南昌八一大桥的动载试验进行了阐述，通过脉动试验、跳车和刹车试验、跑车试验，获取了桥梁白振频率、阻尼系数及冲击系数。所得数据与桥梁加固前数据对比，对桥梁当前动力特性进行了评价。[关键词]动力特性；自振频率；阻尼系数；冲击系数[中图分类号]

2、U441．2[文献标识码】B[文章编号]1674—0610(2010)O2—0l14—04ResearchAboutDaynamicTestofNanchangBayiBridgeGUOANGuodong，YUANTongshen，CHENZhi，LILongjun(I．HunanCommunicationsResearchInstitute，Changsha，Hunan410015，China；2．LoudiHighwayAdministrationBureau，Loudi，Hunan417000

3、，China)[Keywords]dynamictest；freevibrationfrequency；dampingcoefficient；impactcoeficient南昌八一大桥是南昌市城区中心与昌北开发区连续梁，主~J：fL连续，主梁由4片单箱单室的箱梁组联系的主要通道，其南岸连接市区，北岸接通庐山大成，现浇施工。主塔塔高103m，桥面以上塔高道。大桥于1995年11月5日开始施工，1997年986m，塔上挂索采用交叉锚固方式。斜拉索采用双月29日建成通车。大桥由主桥、南引桥、北引桥三索面

4、、扇形密索布置，梁上索距为8m，拉索为PE护部分组成，主桥采用双独塔2×160m双索面密索体套柔性索。桥梁立面布置见图1。系斜拉桥，桥跨型式为50+2×160+3×50+3×502007年12月～2009年12月，八一大桥进行了+2×160+50m。主桥主孔为塔、梁、墩固接，主梁加固维修施工。在加固维修施工完成后，笔者对该采用双主梁断面，悬臂浇注施工；副孔采用50m跨桥进行了静动载试验。限于篇幅，本文仅对动载试50。160．160．50．50．50．50．50．50．160．160．50塑一．虹J渡

5、l}主孔1廿过渡孑I廿副孔8。8副孔8副孔廿过《主孔，主孔潮1图1南昌八一桥立面布置图验部分展开阐述。无关，是桥梁结构振动系统的基本特性。桥梁结构是一个多变量的复杂系统，当结构的l试验目的物理特性发生变化时(如开裂、尺寸变化、材料力学斜拉桥的动力特性(如自振频率、振型、阻尼系性能变化时)，不但静力特性(变形、应力、裂缝等)数等)，是进行风振和地震响应分析的基础，同时也发生变化，而且动力特性也发生变化，这一变化对于可作为对结构损伤识别或质量评定的依据。它只与桥梁现状评估有重要意义。结构本身的固有性质有

6、关(如结构的组成形式、刚通过动力荷载试验以及结构固有模态参数的实度、质量分布、材料性质等)，而与荷载等其它条件桥测试，了解桥跨结构的动力特性(自振频率、振型[收稿日期】2010—03—20[作者简介]管国东(1976一)，男，湖北武汉人，硕士，工程师，主要从事桥梁、隧道工程检测工作。第2期管国东，等：南昌市八一大桥动载试验研究115和阻尼系数)以及各控制部位在使用荷载下的动力性能(振幅、速度、加速度及冲击系数等)，除了可用来分析结构在动荷载作用下的受力状态外，还可验证或修改理论计算值，并作为结构设计

7、的依据，为大桥以后的运营养护管理提供必要的数据和资料。(a)主梁一阶反对称竖弯、桥塔顺桥向一阶弯曲振型(，=0．4228Hz)2动力计算分析为把握八一大桥的整体结构特性，采用空间有限元法对大桥的动力特性进行分析，模型采用梁单元模拟桥墩、塔柱、纵、横梁以及塔柱横撑，索单元模拟斜拉索，板壳单元模拟桥面。共计1167个单元，823个节点。八一大桥主桥(斜拉桥)的有限元分析模型如图2所示。同时在图3中示出了大桥前4阶的计算振型和频率。(b)桥塔横向一阶弯曲振型(，=0．6352Hz)图2主桥有限元模型图(c

8、)主梁一阶对称竖弯振型(，=0．7369Hz)3试验项目及方法选取八一桥的南、北主桥(斜拉桥跨)进行动力测试，测试系统框图见图4。测试内容如下：(d)主梁竖向一阶反对称扭转振型(／=0．8306Hz)‘①脉动试验一振型及自振频率测试。图3主桥计算振型与频率脉动试验通过采用高灵敏度的拾振器和放大器测量结构在环境激励下的振动，采样时间30min，采样频率100Hz。然后进行谱分析，求出结构自振特性。通过对拾振器拾取的响应信号进行谱分析，可图4自振特性测试系统框图确定桥梁的