月牙形多拱肋钢管混凝土桁架拱桥动力冲击系数研究.pdf

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11I较少。緂L|il韌《lf2一系列大跨度复杂结构为代表的钢管混凝土拱桥为特殊,与传统的拱桥相比,结构重心较高,超静抗扭体系,行车激励引起的桥梁振动十分复杂。桥的动力冲击系数方面的研究有很多】,而针对曲研究了跨度以内中承拱桥的动力响应和冲击系数进行了理论分析和实本文以宁波长丰大桥的设计方案为对象,应用横断面图,该桥为梁拱组合结构,连续梁桥跨度布IW苤的车辆参数,表中符号膨和掰在我国桥梁建设中迅速发展,这类结构具有强度高、跨越能力强、造型上可以追求多样的优点,在城市桥梁建设中得到广泛应用。其中月牙形多拱肋钢管混凝土桁架拱桥造型极富时代气息,在漳州市3[4桥梁中被采用。该类桥梁的拱圈为多根钢管混凝土拱肋组成的空间桁架,多根拱肋共用一个拱座,两侧副拱在空间沿横桥向外倾,拱肋之间通过横撑和斜撑相连,主拱肋、副拱肋和桥面分别通过竖吊杆和斜吊杆连接。复杂的造型使得结构的力学特性极定次数多,多组吊杆与拱肋及主梁形成整体结构的车桥耦合振动问题是一个比较老的课题,以往通过车桥耦合振动分析,对于梁桥、拱桥桥、缆索钢管混凝土拱桥动力特性和冲击系数的研究还比式钢管混凝土拱桥的动力特性和冲击系数,提出了89式拱桥。车桥耦合振动分析方法,从理论上探讨了路面粗糙度、行车速度、结构阻尼对车辆轮压荷载、拱肋和主梁的挠度及拉索张力冲击系数的影响,所得结论为同类桥梁结构设计提供参考依据。桥梁概况及车辆模型147nl+132IIl+47m箱梁,边跨为预应力混凝土箱梁,桥面宽度.。中跨三根钢管混凝土拱肋组成在空间形成拱圈,三根拱肋曲线均为抛物线,主拱肋平面和副拱肋平面间的夹角为V鞴袄叩氖缚绫任/,直径为惫袄叩闹本段.,主拱肋、副拱肋内均C50副拱肋与桥面两侧之间用斜吊杆连接。主拱肋、副拱肋之间用工字钢斜撑相连,副拱肋之间用钢管横撑连接,拱肋、横撑和斜撑形成桁架拱形结构。主拱肋、副拱肋在拱脚位置用混凝土整浇在一起,形成拱座。1‘、足分别为面积,两个方向的惯性矩和扭转常数。结构在成桥状态的应力根据吊杆、系杆的初张力以及结构自重等计算得到。2表c 工程力学(a)(b)1宁波市长丰大桥设计方案l一Jicmg:l-I
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喜IFp=(K)暴前轮至桥端部的距离加式中匕。戤、娃为汽车通过桥梁时结构响应时程曲线上的最大动力效应和最大静力效应值。8‰另外,路面粗糙度条件也是影响冲击系数的重要因8kII60儿时,冲击系数迅速减小,而跨中截面的挠度冲击系数在车速从kII响应比较一致,跨中截面当行车速度达到时,冲击系数迅速下降。跨中截面的冲击系数比较缓慢,维持在一定的程度。0kI骯瑚上述挠度冲击系数分布可知,行车速度达到妇儿时跨中挠度的冲击系数迅速下降,这表明车释这一现象,图给出了车速为綢Ⅱ痟#}z应增大,变化幅度与击地荷载增大幅度相仿。妇平&结构挠度和吊杆张力的冲击系数通常,荷载冲击系数Ⅳ从下式定义得到:截面以及跨中截面的振动响应为例,比较冲击系数与截面位置之间的关系。结果表明,主拱肋和行车速度以虹咖archs副拱肋的挠度冲击系数在同一截面位置的值比较3O56而在跨中截面仅为秸呦嗖畲倍以上。素,冲击系数随粗糙度增大而增大。的一个重要因素。对于拱肋跨中截面而言,车速从时,其挠度冲击系数增加到最大,当车速达到达到914冲击系数计算结果,随着行车速度、路面不平整度以及截面位置的变化,