澎溪河大桥动力分析和试验研究.pdf

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1、器工程测量与检测EngineeringSurvey&Detection澎溪河大桥动力分析和试验研究张玉梅1，冯瑞成1，魏尊祥1，钱江z(1．中交路桥技术有限公司，北京100029；2．北京市轨道交通建设管理有限公司，北京100037)摘要：研究了澎溪河大桥在天然脉动荷载作用下的自振特性，得到了关于该类桥梁自振特性的结论。采用结构分析软件ANSYS建立全桥的空间模型，计算该桥的自振特性，并与实测结果进行了比较。其结果表嘎：有限元模型具有较好的可靠性。在无障碍跑车、跳车、刹车试验作用下，还测试了桥梁的强迫振动特性，结果表明：该桥在强迫振动作用下动力性能良好。关键词：桥梁工程：斜拉

2、桥：动力试验中图分类号：U441．3文献标志码：A文章编号：1009-7767(2010)04-0132—04DynamicAnalysisandExperimentalInvestigationforPengxiheBridgeZhangYumeiI,FengRuichen91，WeiZunxian91，QianJian92(1．CCCCRoadandBridgeConsultantsCo．Ltd．，Beijing100029，China；2．BeijingMTRConstructionAdministrationCorporation，Beijing100037，Chin

3、a)Abstract：Inthispaper，thecharacteristicsofthenaturalvibrationofthistypeofbridgearediscussedfirstlythroughthedynamicfield-testofPengxiheBridgeunderenvironmentalload．Then，thecharacteristicsofthenaturalvibrationofPengxihearecalculatedwiththestructureanalysissoftware-ANSYS．Comparedwiththecalcu

4、latedresultsandthetestresults，itshowsthattheFEMmodelinthepaperiscredible．Thevibratorycharacteristicsofthestructurearealsotestedunderatravelingtruckandatruckwithobstacleandabrakingtruck．Theresultshowsthatthevibratorycharacteristicsofthestructureareingoodworkingorder．Keywords：bridgeengineerin

5、g；cable-stayedbridge；dynamicfield-test1桥梁简介云万高速公路彭溪河特大桥主桥为(158+316+158)m斜拉桥，引桥为4x40m+4x40m先简支后连续T形梁桥和lx40m简支T形梁桥：设计荷载为汽车一超20级，挂车一120；公路一I级验算；桥面宽度为0．5m(防撞护栏)+10．75m(行车道)+2m(中央分隔带)+10．75m(行车道)+0．5m(防撞护栏)=24．5m。2动载试验概述2．1试验方法及仪器彭溪河特大桥的动载试验是利用模态试验和跑车、跳车和刹车等激振方法，激起桥梁结构的振动，然后通过分布在桥面不同位置的传感器。采集速度或

6、加速度信号，利用屏蔽导线将信号输入到信号采集系统进行储存和处理，在选择其中有效信号进行分析后，得到桥梁结构的固有频率、阻尼比、振型、动力冲击系132辛荭发木川盯2010No．4(Jul．)V01．28数、动力响应(加速度、动挠度)等参量，以此来宏观地判定桥梁结构的整体刚度与运营性能是否满足要求。该试验采用东华DH5907桥梁模态测试分析系统，采集模块具有同时进行竖向、水平向速度数据采集功能，8个模块。分批次可进行多点测试。2．2动力特性计算模型采用有限元通用软件Ansys计算。计算时采用单纵梁模型，其中：主梁、辅助墩与索塔均采用梁单元：斜拉索采用释放节点弯曲刚度的梁单元：斜拉

7、索与纵梁相对应节点采用主从约束的方式连接。辅助墩与主梁之间铰接，并释放纵向刚度。模型见图l。3动载试验及结果分析3．1模态试验3．1．1试验内容及测点布置模态试验主要是通过速度传感器测定桥梁在动图l桥梁有限元模型工程测量与检测器EngineeringSurvey&Detection感器设置在行车道两侧和塔中、塔顶。该次模态试验主要测量主梁竖向、横向、纵向振型，索塔纵向、横向侧弯振型。各测点布置分别为：主粱竖向振动和索塔纵向振动上游测点布置见图2：主粱和索塔横向振动上游测点布置见图3；主梁竖向和索塔横向下