公路波形钢腹板pc简支箱梁桥冲击系数的计算分析

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1、桥梁建设２０１６年第４６卷第３期（总第２３８期）ＢｒｉｄｇｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．３，２０１６（ＴｏｔａｌｌｙＮｏ．２３８）３５文章编号：１００３－４７２２（２０１６）０３－００３５－０５公路波形钢腹板ＰＣ简支箱梁桥冲击系数的计算分析冀伟１，２，邓露１，何维１，刘世忠２，蔺鹏臻２（１．湖南大学土木工程学院，湖南长沙４１００８２；２．兰州交通大学土木工程学院，甘肃兰州７３００７０）摘要：为科学计算和合理评估公路波形钢腹板ＰＣ简支箱梁桥在移动车辆荷载作用下的冲击系数，以一座计算跨径为３０ｍ的单箱单室波形钢腹板ＰＣ简支箱梁桥为研究对象，运

2、用ＭＡＴ－ＬＡＢ软件编写了车桥耦合振动的计算程序。运用所编制的程序计算分析了车辆类型、行车速度及路面平整度等因素对波形钢腹板ＰＣ简支箱梁桥冲击系数的影响，并将计算所得的冲击系数与《公路桥涵设计通用规范》（ＪＴＧＤ６０－２０１５）规范值进行对比。结果表明：波形钢腹板ＰＣ简支箱梁桥的冲击系数应依据路面平整度的情况合理确定；冲击系数并不一定随车重的增加而增大，可能与车型有关；车重和车速对冲击系数的影响较为复杂，无明显规律；总体的超规范工况数和相应的最大超规范百分比与车辆类型有关。关键词：简支梁桥；波形钢腹板；组合箱梁；振动频率；车桥耦合振动；有限元法；冲击系数中

3、图分类号：Ｕ４４１．３；Ｕ４４８．２１３文献标志码：ＡＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＩｍｐａｃｔＦａｃｔｏｒｓｏｆＨｉｇｈｗａｙＳｉｍｐｌｙ－ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＰＣＢｏｘＧｉｒｄｅｒＢｒｉｄｇｅｗｉｔｈＣｏｒｒｕｇａｔｅｄＳｔｅｅｌＷｅｂｓ１，２，ＤＥＮＧＬｕ１，ＨＥＷｅｉ１，ＬＩＵＳｈｉ－ｚｈｏｎｇ２，ＬＩＮＰｅｎｇ－ｚｈｅｎ２ＪＩＷｅｉ（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｕｎａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８２，Ｃｈｉｎａ；２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＬａｎｚｈｏｕＪ

4、ｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００７０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃａｌｌｙｃａｌｃｕｌａｔｅａｎｄｒｅａｓｏｎａｂｌｙｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｈｉｇｈｗａｙｓｉｍｐｌｙ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅ（ＰＣ）ｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇｅｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓｓｕｂｊｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｍｏｖｉｎｇｖｅｈｉｃｌｅｌｏａｄ，ａｓｉｍｐｌｙ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄＰＣｓｉｎｇｌｅ－ｃｅｌｌｓｉｎｇｌｅ－ｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉｄｇ

5、ｅｗｉｔｈｃｏｒｒｕ－ｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓａｎｄｗｉｔｈｃａｌｃｕｌａｔｅｄｓｐａｎｌｅｎｇｔｈｏｆ３０ｍｗａｓｔａｋｅｎａｓｔｈｅｓｔｕｄｙｏｂｊｅｃｔａｎｄｔｈｅｃａｌ－ｃｕｌａｔｉｏｎｐｒｏｇｒａｍｆｏｒｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅａｎｄｂｒｉｄｇｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｖｉｂｒａｔｉｏｎｗａｓｃｏｍｐｉｌｅｄ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＭＡＴＬＡＢ．Ｔｈｅｃｏｍｐｌｉｅｄｐｒｏｇｒａｍｗａｓｔｈｅｎｕｓｅｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅａｎｄａｎａｌｙｚｅｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｖｅ－ｈｉｃｌｅｔｙｐｅｓ，ｖｅｈｉｃｌｅｔｒａｖｅｌｌｉｎ

6、ｇｓｐｅｅｄａｎｄｒｏａｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓｏｎｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｂｒｉｄｇｅａｎｄｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｏｂｔａｉｎｅｄｆｒｏｍｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｖａｌｕｅｓｉｎｔｈｅＧｅｎｅｒａｌＣｏｄｅｆｏｒＤｅｓｉｇｎｏｆＨｉｇｈｗａｙＢｒｉｄｇｅｓａｎｄＣｕｌｖｅｒｔｓ（ＪＴＧＤ６０－２０１５）．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｔｈａｔｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｏｆｔｈｅｓｉｍｐｌｙ－ｓｕｐｐｏｒｔｅｄＰＣｂｏｘｇｉｒｄｅｒｂｒｉ

7、ｄｇｅｗｉｔｈｃｏｒｒｕｇａｔｅｄｓｔｅｅｌｗｅｂｓｓｈｏｕｌｄｂｅｒｅａｓｏｎａｂｌｙｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｒｏａｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｄｏｎｏｔｎｅｃｅｓｓａｒｉｌｙｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｗｅｉｇｈｔ，ｂｕｔｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓｉｓｐｒｏｂａｂｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｔｙｐｅｓ．Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｗｅｉｇｈｔａｎｄｖｅ－ｈｉｃｌｅｔｒａｖｅｌｉｎｇ

8、ｓｐｅｅｄｏｎｔｈｅｉｍｐａｃｔｆａｃｔｏｒｓａｒｅｃｏｍｐｌｅｘ