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《中承式劲性骨架拱桥动力特性分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、中承式劲性骨架拱桥动力特性分析12赵前进肖志海（1.武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉430070；2.中铁大桥局勘测设计院有限公司，武汉430050）摘要:针对劲性骨架拱桥的结构形式和受力特点，以凤凰大桥为工程背景，利用大型通用有限元软件ANSYS建立了三维空间有限元模型，分析该桥的自振特性。对主桥进行脉动实验，使用VibSys智能动态信号采集分析系统，测量外界各种因素所引起的桥梁微小且不规则的振动，将地脉动数据进行频谱分析，结果表明桥梁结构的自振频率(基频)实测值与理论计算值基本一致，且在合理范围，表明结构整体刚度合适。关键词：劲
2、性骨架拱桥，自振特性，有限元分析，脉动实验AnalysisonDynamicCharacteristicsofSemi-SupportedCFSTArchBridge12ZHAOQian-jin,XIAOZhi-hai(1.SchoolofCivilEngineeringandArchitecture,WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430070;2.ChinaZhongtieMajorBridgeReconnaissance&DesignInstituteCo.,Ltd，Wuhan430050)Abs
3、tract:AccordingtothestructuralstyleandstresscharacteristicsofCFSTarchbridge,taketheexampleofFenghuangbridge,thefiniteelementmodelwasbuiltandthenaturalvibrationcharacteristicswasanalyzedwiththeaidofthefiniteelementsoftwareANSYS.UseVibSysintelligentanalysisofthedynamicsign
4、alacquisitionsystem,tothepulseofthemainbridgeontheexperiment,measuringavarietyoffactorsoutsideofthebridgecausedbythevibrationofsmallandirregular,microtremordatatospectralanalysis,resultsshowedthatthebridgestructureofnaturalfrequency(fundamentalfrequency)valuesmeasuredand
5、calculatedvaluesarebasicallythesame,withinreasonablelimitsandthattheoverallstiffnessoftherightstructure.Keywords：CFSTarchbridge,Naturalvibrationfeature,Finiteelementanalysis,Pulsationtest钢管混凝土结构是由混凝土填入薄壁钢管内而形成的一种组合结构,其基本原理是借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而使核心混凝土具有更高的抗压
6、强度和更强的塑性变形能力。钢管混凝土除具有强度高、重量轻、延性好、耐疲劳和耐冲击等优越的力学性能外,[1-5]还具有省工省料、架设轻便、施工快速等优越的施工性能。劲性骨架拱桥作为一种新兴桥型，由于自身的优点以及与我国桥梁建设的实际情况相适合，在我国得到了广泛的应用和迅速发展。随着跨度的不断增大，以及桥梁发展日趋轻型化，大跨度劲性骨架拱桥的动力学特性分析越来越引起人们的注意。本文以一座已建的中承式劲性骨架拱桥-凤凰大桥为背景，利用大型通用有限元软件ANSYS建立了空间有限元模型，分析该桥的自振特性，结合实验分析动荷载下的动力响应，并探讨了
7、自振特性在桥梁结构动力性能的分析评价等方面的应用。1工程背景概况凤凰大桥位于恩施市城区内机场路北端，民族东路东端，连通航空路、机场路、大桥路，跨清江河与东风大道相交，穿隧道至土桥坝，是恩施市城区东西主要干道上的重要控制工程项目。1主跨为净跨112m的中承式劲性骨架混凝土拱桥，桥长118.0m，桥宽26.1m，桥高16m。主桥拱圈为两条相距18.3m的等截面悬链线钢筋混凝土箱形无铰拱肋。桥面上无横撑，净矢高24.889m，净矢跨比1/4.5，拱抽系数m=2.24。拱圈混凝土为C50。拱肋为箱形截面,高2.7m、宽1.8m。劲性骨架上弦是两
8、根φ194×8mm的钢管，下弦是两根∠90×8角钢，腹杆和上平联是∠90×8角钢，下平联是φ12和φ218加工的钢筋笼。设计荷载为：城-A级、人群-4KN/m。桥型布置图如图1所示。立面布置图图1凤凰大桥桥
