施工缺陷对二等跨曲线箱梁桥动力特性的影响分析

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随着现代交通运输的要求日益提高,在交通运输工程中占有很重要地位的曲线梁桥的兴建数量和设计要求均在不断提高。有关曲线梁桥的病害研究成果已经十分丰富了,但一般主要对病害的静力分析方面。施工缺陷是引起曲线梁桥病害的重要因素之一。特别是对可能引起曲线箱梁桥动力特性发生改变的施工缺陷,更需要运用动力分析方面的理论深入的研究。以施工中出现缺陷的曲线箱梁桥为研究对象,分析综合出常见的三种影响其动力性能的施工缺陷,利用工程中被广泛接受的有限元分析软件,建立起模拟施工缺陷的二等跨曲线箱梁桥模型。在以往的有关曲线箱梁桥的施工缺陷的研究中,都是作为桥梁病害的一部分加以研究。而大量资料表明施工缺陷是桥梁病害的主要原因之一,研究施工缺陷具有十分重要的意义。通过将模态分析得出的有缺陷模型的动力参数与正常模型的动力特性参数进行对比,得出各种施工缺陷对其动力特性的影响规律。结果表明曲线箱梁桥在施工中,支座对其动力特性的影响最为严重,其次是混凝土施工强度,而当施工中曲线箱梁桥出现裂缝、蜂窝、麻面、空洞等缺陷却对其动力性能影响是有限的。具体影响分别是:随着失效支座数量的增加模型频率呈现增大的趋势,且个别模态的频率增加量比较大。随着失效支座数量的增加模型振幅最大位移呈现变化逐渐加剧的趋势。当有失效支座是在不同墩台上时频率增加急剧,若两个失效支座是在同一墩台上时频率增加缓慢;当有失效支座是在不同墩台上时振动最大位移增加急剧,若两个失效支座是在同一墩台上时振动最大位移增加缓慢;混凝土强度的变化对模型的模态频率产生十分明显的影响;随着混凝土强度逐渐增加,其模态频率也逐渐增加,混凝土强度越高,模型的模态频率就会越高,表现出很好的相关性;混凝土强度的变化对模型的模态的最大振动位移的影响是很小的,在本论文讨论中计算出得数据显示几乎没有影响。曲线箱梁的模态并不会随着顶板开洞的大小而发生很大的变化,也可以推测出在曲线箱梁上其他部位开洞时同样不会产生对其模态的影响。
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