混凝土连续箱梁桥动力性能的影响研究

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1、太原理工大学硕士研究生学位论文混凝土连续箱梁桥动力性能的影响研究摘要在当前技术条件支持下，先简支后连续梁桥已逐步取代传统的简支梁桥加桥面连续，成为了我国高速公路及城市道路桥梁常用的结构形式。目前先简支后连续体系混凝土桥梁的设计中，主要以静力设计为主，对桥梁结构动力性能的分析不够重视，特别是车辆荷载作用下结构冲击效应的计算,认为冲击系数仅与桥梁结构的自振频率有关，不考虑连跨数目对冲击系数的影响。而实际测试中发现存在一定的差异。在高速公路桥梁技术状况的检测中发现，在同一线路、同等车流量情况下，长连跨梁桥的病害往往要比短连跨梁桥的病害多。这表明，连跨数量对连

2、续梁桥使用性能的影响是一个需要着力研究的问题。本文以先简支后连续体系混凝土箱梁桥作为研究对象，从车桥耦合动力响应的角度，研究连跨梁桥连跨数量、跨径、行车布置、路面不平整度、行车速度等因素对连跨箱梁桥的结构动力响应和冲击系数的影响。具体研究内容如下：1.运用ANSYS有限元软件建立桥梁梁格法有限元模型，为保证梁格法模型的准确性，对桥梁进行实体建模分析，并利用实体建模的自振频率来修正梁格法模型，为计算车桥耦合振动分析的准确性提供保证。2.通过达朗贝尔原理推导了车辆的四分之一模型和二分之一模型。3.根据功率谱密度函数，运用MATLAB软件对我国标准的A、B、

3、C、D四种等级路面进行了模拟，并绘出其样本曲线。I太原理工大学硕士研究生学位论文4.编制了车桥耦合振动响应计算程序。用算例验证了所编程序的正确性。5.以连跨数量和跨径为参数，设置一辆车居中行驶、一辆车偏载行驶、两辆车双车道行驶、一列车队居中行驶等四种行车工况，分析在车桥耦合作用下连跨梁桥挠度和控制截面内力的变化规律，并得出若干结论。6.分析在车速、路面不平整度、行车布置等因素影响下冲击系数随连跨数量的变化规律，得出若干结论。本论文的研究结果，对完善现行桥规关于对混凝土连跨梁桥冲击系数的取值，对混凝土连跨箱梁桥基于结构动力性能的优化设计，具有显著的工程应

4、用价值。关键词：先简支后连续梁桥，自振特性，车桥耦合振动，冲击系数II太原理工大学硕士研究生学位论文THEINFLUENCERESEARCHOFTHECONCRETECONTINUOUSBOXGIRDERBRIDGEDYNAMICPERFORMANCEABSTRACTUnderthecurrenttechnicalconditions,thefirstsimplysupportedaftercontinuousbeambridgehasgraduallyreplacedthetraditionalsinglebeambridgeaddthedeckco

5、ntinuous,whichhasbecomethemostcommonstructureforminhighwayandcityroadsBridgesinourcountry.Nowinthedesignofthefirstsimplysupportedaftercontinuoussystemtheconcretebridge,mainlycontainsstaticdesign,thereisnotenoughstressontheanalysisofthebridgestructuredynamicperformance,especially

6、thestructurecalculationundervehicleloadimpacteffect,considerimpactcoefficientofthebridgestructureisconcernedwithnaturalfrequencies,notconsideringtheinfluenceonimpactcoefficientofthemulti-acrossnumber.whileitisfoundedthattherearecertaindifferenceinactualtest.Itisfoundedthatundert

7、heconditionofthesameline,equalthenumberofcars,longcontinuousspanbeambridgeoccurdiseasesmoreoftenthanshortcontinuousspanbeambridgeinthedetectionoftechnicalconditionsinhighwayBridges.Thispaperregardthefirstsimplysupportedaftercontinuoussystemconcreteboxgriderbridgeastheresearchobj

8、ect,fromtheperspectiveofthevehiclebridgeinterac