利用桥墩动力响应反推输入激励的模型试验研究.pdf

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1、桥梁建设2016年第46卷第6期(总第241期)BridgeConstruction。V01．46．No．6，2016(TotallyNo．241)73文章编号：1003—4722(2016)06—0073—05利用桥墩动力响应反推输入激励的模型试验研究夏超逸1，崔茎鹏2，夏禾1，杜宪亭1，战家旺1(1．北京交通大学土木建筑工程学院，北京100044；2．中交路桥技术有限公司，北京100011)摘要：针对在撞击荷载作用下的车桥耦合振动分析中输入激励难以直接采集的情况，基于模型试验提出利用桥墩动力响

2、应反推输入激励(撞击力时程)的方法。利用车轨桥耦合试验平台对一座下承式铁路钢桁拱桥模型进行试验，通过刚性模型汽车撞击桥墩，测试桥墩底部的动应变，反推撞击部位的撞击力时程。将所获得的撞击力时程与力传感器直接采集的撞击力时程进行比较，结果表明二者匹配良好，且实测的桥墩一阶振动频率与有限元模拟结果吻合，验证了该方法的可行性。建议将1．2倍的计算力时程作为实际应用的撞击力时程。关键词：桥墩；撞击荷载；车桥耦合振动；动力响应；动应变；模型试验中图分类号：U443．22；U446．1文献标志码：AModelT

3、estforReverselyDerivingPierInputExcitationfromPierDynamicResponsesXIAChao-yil，CUIKun-peng2，XIAHel，DUXian-ting1．ZHANJia—wang1(1．SchoolofCivilEngineering，BeijingJiaotongUniversity，Beijing100044，China；2．CCCCRoadandBridgeConsultantsCo．，Ltd．，Beiiing100011，

4、China)Abstract：Asitisdifficulttodirectlyacquirethepierinputexcitationundertheactionofcolli—dingloadinthetrainandbridgecouplingvibrationanalysis，amethodforreverselyderivingthein—putexcitation(thecollidingforcetimehistory)fromthepierdynamicresponsesbase

5、donthemod—eltestwasproposed．Thetrain，trackandbridgecouplingvibrationtestplatformwasusedtocar—ryoutthetestofarailwaythroughsteeltrussarchbridgemodel．Bywayofcollidingagainstthepierofthemodel，usingtherigidmodeltruck，thedynamicstrainofthefootingofthepierw

6、asmeasuredandthecollidingforcetimehistoryofthecollidedpartofthepierwasreverselyderived．Thederivedcollidingforcetimehistorywasthencomparedtothecollidingforcetimehistorydi—rectlyacquiredbytheforcesensors．Theresultsshowthatthetwokindsofthecollidingforcet

7、imehistorymatchwellandthemeasuredfirstordervibrationfrequencyofthepierisalsoconsistentwiththefirstordervibrationfrequencyofthefiniteelementsimulation，verifyingthatthemethodproposedinthispaperisfeasible．ItiSherewithadvisedthatthe1．2timesofthecalculated

8、forcetimehistoryshouldbeusedasthecollidingforcetimehistoryinthepracticalapplication．Keywords：pier；collidingload；trainandbridgecouplingvibration；dynamicresponse；dy—namicstrain；modeltest收稿日期：基金项目：作者简介：2016一01一08国家自然科学基金项目(51308035)；国家重点基础研究计划“97