大跨度CFST系杆拱桥静动载试验分析研究.pdf

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1、第47卷第3期西安建筑科技大学学报(自然科学版)Vo1．47NO．32015年6月J．Xi’anUniv．ofArch．&Tech．(NaturalScienceEdition)Jun．2015DOI：10．15986／j．1006—7930．2015．03．014大跨度CFST系杆拱桥静动载试验分析研究卜志鹏(中铁第一勘察设计院集团有限公司，陕西西安710043)摘要：包西铁路跨黄延高速公路大桥主桥为单跨128m的钢管混凝土(CFST)系杆拱桥．通过对该铁路大桥进行实桥静动载试验，研究了在静动载作用下大跨度CFST系杆

2、拱桥的结构特性、脱轨系数、加速度及振幅响应等关键参数，并与ANSYS有限元分析结果进行了对比．发现大跨度CFST系杆拱桥挠度和应力校验系数处于合理范围，结构各项关键参数满足规定要求．结果表明：该铁路大桥具有足够的强度和刚度，动力性能良好，满足设计的荷载等级和营运要求；有限元计算结果能够反映该桥梁结构静力及动力性能．本文研究结果对大跨度CFST系杆拱桥的竣工验收及鉴定评价有重要指导意义．关键词：铁路桥；CFST系杆拱桥；静动载试验；有限元分析；校验系数中图分类号：U446文献标志码：A文章编号：1006—7930(2015

3、)03．0388．04Studyonthestaticanddynamicloadtestforlong—spanCFSTtiedarchbridgeBUZhipeng(ChinaRailwayFirstSurveyandDesignInstituteGroupLtd．，Xi’an710043，China)Abstract：MainbridgeofBaoxiRailwayacrossHuangyanHighwayisatiedconcrete—filledsteeltubular(CFST)archbridgewitha

4、singlespanof128m．Staticanddynamictestonthisrealbridgewereconductedandkeyparameterssuchasstructuralcharacteristics，derailmentcoeficient，accelerations，amplituderesponseinactionofstaticanddynamicloadswerestudiedandcomparedwithresultsoffiniteelementmethod(FEM)analysi

5、susingANSYS．Allkeyparameterareidentifiedtobegoodandtherailwaybridgehasenoughstifnessandstrength，deflectionandthestresscalibrationfactorofthestructureareatreasonablerange，meetingrequirementsofcodesandoperating．FEManalysisresultscanshowthestaticanddynamiccharacteri

6、stics．Resultsofthepaperareimportantinguidingcompletioninspectionandacceptancework，identificationandevaluationwork．Keywords：railwaybridge；CFSTtiedarchbridge；staticanddynamictest；finiteelementanalysis；verificationcoeficient．由于建造桥梁的材料性能、结构效应等影响，1工程概况使得实桥结构的各关键参量与理论结

7、算结果存在较大差异，为研究大跨度桥梁结构的运营荷载作用跨黄延高速大桥是包西铁路跨越黄陵至延安下结构的工作状态，荷载试验作为最直接的测试的重要铁路工程，主桥位于线路平均纵坡为7．73‰方法被广泛应用．荷载试验是通过对桥梁结构直接的坡道上，按照正拱斜置设计．主桥上部结构为钢管加载，并进行实时测试与分析，获得实际结构的特混凝土系杆拱，拱轴线方程为：Y-0．8X-0．00625，征效应值及关键参量，将其评价结果作为实桥结构矢跨比．肛=1／5．横桥方向设置两道拱肋，拱肋中心性能评价和判定主要依据．问距l3．05m．拱肋截面为外径1

8、30cm，壁厚26nllrl文献【2．5]对不同跨度、不同形式的系杆拱桥的的钢管混凝土哑铃型截面，拱肋截面高3．5m，上下弦管中心距2．2m．拱肋上下弦管间缀板厚26成桥进行了荷载试验分析和研究，但是针对大跨度mm，缀板间距70cm，缀板问除拱脚面以外6m范单跨钢管混凝土系杆拱桥的研究相对较少．本文以1围及吊杆纵向1