模数式桥梁伸缩缝水平向动力学响应分析

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1、第39卷，第3期公路工程Vo1．39，No．32014年6月HighwayEngineeringJun．，2014模数式桥梁伸缩缝水平向动力学响应分析孙正峰，王少华，吴昊，李冰(西南交通大学机械工程学院，四川成都610031)【摘要】运用有限元分析软件对模数式桥梁伸缩缝进行水平向动力学研究，建立了其水平向有限元动力学模型，研究了车轮对中梁的水平冲击以及车速、中梁弹性支承刚度及预压量、滑动摩擦系数和剪切弹簧刚度的变化对中粱水平位移的响应特性。研究表明，当车速高于100km／h，中梁弹性支承刚度小于70000

2、N／mm时，应考虑车轮对中梁的水平冲击，当车速低于120km／h，中梁弹性支承刚度及预压量分别大于80000N／mm和0．3mm，滑动摩擦系数大于0．03，剪切弹簧刚度大于400N／ram时，此时中梁水平位移小于0．5illm，且车轮对中梁的水平冲击也可不考虑。[关键词】模数式桥梁伸缩缝；水平冲击；动力学响应；滑动摩擦系数；剪切弹簧【中图分类号]U443．31【文献标识码】A[文章编号】1674-0610(2014)03-0025一o4HorizontalDynamicResponseAnalysisof

3、ModularBridgeExpansionJointsSUNZhengfeng，WANGShaohua，WUHao，LIBing(FacultyofMechanicalEngineering，SouthwestJiaoTongUniversity，Chengdu，Sichuan610031，China)[Abstract]Horizontaldynamicsofthemodularbridgeexpansionjointswasresearchedbyusingfi—niteelementanalysi

4、ssoftware，horizontalelementdynamicmodelwasestablished，thewheels’horizontalipmactoncenterbeam，changesofvehiclevelocity，stiffnessandpreloadofcenterbeamelasticsuppo~，coefficientofslidingfrictionandstiffnessofshearspringonresponsecharacteristicsofhorizontaldi

5、splace-mentofcenterbeamwereresearched．Theresearchshowswhenvehiclevelocityismorethan100km／h，stiffnessofcenterbeamelasticsupportislessthan70000N／ram，thewheels’horizontalipmactoncen—terbeamshouldbeconsidered，whenvehiclevelocityislessthan120km／h，stifnessandpr

6、eloadofcenterbeamelasticsupportaremorethan80000N／ramand0．3mm，coeficientofslidingfrictionismorethan0．03，stiffnessofshearspringismorethan400N／ram，atthismoment，horizontaldisplace—mentofcenterbeamislessthan0．5mm，andthewheels’horizontalipmactoncenterbeammayals

7、onotbeconsidered．[Keywords]Modularbridgeexpansionjoints；Horizontalimpact；Dynamicresponse；Coefficientofslidingfriction；Shearspring易出现疲劳断裂¨。0引言伸缩缝水平方向的伸缩一方面是指车辆通过伸桥梁结构会因温度的变化、混凝土收缩徐变、桥缩缝时，中梁的水平往复位移；另一方面是指由于温梁墩台的沉降和转动等因素而伸长或缩短，因此，为度的变化等因素，使得支承横梁的移动，而支承横梁使车辆平

8、稳通过桥面并满足变形的需要，必须在桥与托架之间的压紧支承和滑动支承紧密接触，通过梁上设置伸缩装置。桥梁伸缩缝是桥梁结构上必不滑动摩擦力的作用带动托架移动，从而使中梁水平可少的构件，是一个最为薄弱的环节，也是最容易被移动。通过有限元分析软件对模数式伸缩缝进破坏的构件，其中异型钢中梁在长期载荷作用下容行水平向动力学研究，得知其对于横向有一定量的[收稿日期】2013—07-09[基金项目】中央高校基本科研业务费专项资金资助(2010