雅康高速兴康特大桥主桥动力特性分析与试验研究

发布时间：2021-04-11 14:10

　　雅康高速兴康特大桥主桥为1 100m单跨钢桁梁悬索桥,加劲梁主桁采用带竖腹杆的华伦式结构,梁端设粘滞阻尼器。为评估该桥成桥动力性能,采用MIDAS Civil软件建立主桥有限元模型,分析动力特性;进行脉动试验,无障碍行车、制动、跳车和会车4种工况行车试验,对比分析主桥自振频率、振型,以及动应变冲击系数和动挠度冲击系数。结果表明:主桥计算基频较低,符合大跨度悬索桥柔性结构的一般特征,钢桁梁横向抗弯刚度较小,先出现侧弯振型;钢桁梁频率实测值大于理论计算值,实测振型无明显变异,整体刚度与质量分布达到设计目标,实测阻尼较小,实测纵飘振型较为滞后,支座、粘滞阻尼器有效削减了钢桁梁纵向振动;实测冲击系数较小,有障碍行车较无障碍行车冲击作用有所增强,未超规范计算值。 

【文章来源】：世界桥梁. 2020,48(04)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

兴康特大桥主桥总体布置

主桥自振频率及振型计算结果如表1所示。由表1可知：主桥计算基频为0.052 5Hz，基本周期较长，首先出现的振型为钢桁梁1阶对称侧弯，表明钢桁梁横向抗弯刚度相对较小，与同类型结构特征一致；2阶自振频率为0.101 3Hz，相应振型为钢桁梁1阶反对称竖弯伴随纵飘，符合纵向飘浮体系计算假定；其它高阶振型频率也普遍较低，计算结果均符合同类大跨度悬索桥柔性结构的一般特征[6-7]。3 现场试验分析

钢桁梁实测自振频率和阻尼比如表2所示。由表2可知：频率实测值均大于计算值，这是因为计算模型未考虑实际桥道系结构刚度贡献；实测振型无明显变异，说明桥梁整体无明显缺损，桥梁整体刚度与质量分布达到设计目标；实测阻尼比为0.005%～0.087%，衰减较慢，属于低频小阻尼振动。桥梁实测典型模态振型如图4所示。由图4可知：钢桁梁首先出现侧弯振型，竖弯振型在第2阶开始出现，除较为明显的横向、竖向振动为主的振型外，还出现数阶扭转振型，但出现相对较晚。另外，纵飘振型出现较为滞后。根据理论计算按纵向为飘浮体系假定以及有限元计算结果，钢桁梁纵飘为较易激发的振型，但在桥梁实测振型中最后一阶才出现钢桁梁纵飘振型，因此可以判断该桥塔梁支座、粘滞阻尼器能有效地削弱钢桁梁整体纵向振动[9-10]。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]双工字钢-混凝土板组合梁桥车桥耦合振动研究[J]. 王胜斌,吴肖波,唐国喜,柴小鹏.  世界桥梁. 2019(03)
[4]虎门二桥坭洲水道桥纵向约束体系研究[J]. 张鑫敏,徐源庆,鲁立涛,李冲.  桥梁建设. 2019(02)
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[6]结构参数对大跨波形钢腹板箱梁桥动力特性的影响[J]. 桂水荣,张政韬,陈水生.  桥梁建设. 2018(04)
[7]泸定大渡河兴康特大桥抗震设计关键技术[J]. 陶齐宇,曹发辉,蒋劲松,刘振宇.  桥梁建设. 2018(04)
[8]棋盘洲长江公路大桥主桥约束体系研究[J]. 王志诚.  中外公路. 2018(01)
[9]提高大跨度人行悬索桥抗风稳定性措施的效果分析[J]. 何恺,郭坤,马亮.  世界桥梁. 2017(03)
[10]钢桁式加劲梁悬索桥动力特性分析[J]. 刘志翁,刘世忠,武维宏.  兰州交通大学学报. 2010(04)

博士论文
[1]大跨度桥梁沿跨向主梁涡激振动研究[D]. 鲜荣.西南交通大学 2009



本文编号：3131396