高墩大跨度连续刚构桥空间动力特性分析

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1、公路交通技术2013年10月第5期TechnologyofHighwayandTransportOct．2013No．5高墩大跨度连续刚构桥空间动力特性分析李梅，陈树汪(1．重庆交通大学，重庆400074；2．云南省交通规划设计研究院，昆明650011)摘要：连续刚构桥动力特性是桥梁结构动力分析的前提和基础。以一高墩大跨度连续刚构桥为研究对象，运用有限元软件ANSYS建立其有限元模型，分析其结构参数对动力特性的影响。分析表明：1)主梁刚度增大，各阶振型频率也随之增大，且侧弯和竖弯振型的频率变化较为明显，对纵飘振型影响较小；2)桥墩刚度的变化对侧弯和纵飘频

2、率影响较大，而对竖弯频率影响相对较小；3)纵向约束弹簧刚度对竖向和横向各阶频率无任何影响，但是可以显著增加纵向频率。关键词：高墩大跨度连续刚构桥；动力特性；有限元模型；伸缩缝刚度文章编号：1009—6477(2013)05—0058—04中图分类号：U448．23文献标识码：AAnalysisforSpatialDynamicCharacteristicsofHigh-pierLarge-spanContinuousSteelStructureBridgesLIMei一．CHENShuwang。Abstract：Dynamiccharacteristic

3、sofcontinuoussteelstructurebridgesareprerequisiteandbasisofdynamicstructuralanalysisforbridges．Withonehigh-pierlarge-spancontinuoussteelstructurebridgeastheobjectofresearch，thispaperanalyzesinfluencesofitsstructuralparametersondynamiccharacteristicsbyestablishingitsfiniteelementm

4、odelbymeansoffiniteelementsoftwareANSYS．Theanalysisindicatesthat：1)All—ordervibrationfrequenciesincreasewithincreaseofrigidityofgirder，andfrequencychangesofsidebendingandverticalbendingvibrationsaremoreobviousandshowlessinfluenceonlongitudinalfloatingvibrationmode；2)Changesofpier

5、rigidityexhibitsignificantinfluencesonsidebendingandlongitudinalfloatingfrequency，butrelativelylessinfluencesonverticalbendingfrequency；3)Longitudinalconstraintspringstiffnesshasnoinfluencesonall—orderverticalandlongitudinalfrequencies，butcanremarkablyincreaselongitudinalfrequenc

6、y．Keywords：high-pierlarge-spancontinuoussteelstructurebridge；dynamiccharacteristic；finiteelementmodel；expansioniointstiffness随着我国交通事业的快速发展，高墩大跨度连构桥的动力特性以及结构参数对动力特性的影响，续刚构桥以其跨越能力大、受力合理、施工方便等优得出一些有益结论。点越来越受到桥梁工程师的青睐，是现代桥梁工程中应用较为广泛的桥型¨J。l工程概况大跨度桥梁振动(如地震、风振、车桥共振等)马过河特大桥位于昆明市轿子山旅游专线公是

7、国内外学者关注的问题。固有振动所反映的是振路，其主桥为3跨预应力混凝土连续刚构，桥跨布置动系统的固有特性，是研究振动问题以及检验模型为103m+190m+103m。主桥箱梁为单箱单室断的关键所在，因此，如何建立合理有效的有限元模型面，顶宽12m，底宽6．5m；箱梁根部梁高12m，跨来正确反映桥梁结构的动力特性，是研究振动问题中梁高3．8m；腹板厚度分别为0．8、0．6和0．5m；的关键。本文以一高墩大跨连续刚构桥马过河底板厚度由中部的0．32m按1．6次抛物线变化至特大桥为研究对象，采用大型通用有限元程序ANSYS根部的1．4m。下部结构中，主墩采用钢筋

8、混凝土建立其三维有限元计算模型，并分析大跨度连续刚双薄壁空心墩，单壁平面尺寸为8