大跨度PC梁桥的静动载试验研究

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大跨度PC连续梁桥是我国常用的桥型之一,大跨度PC连续梁桥的主要特点是变形和缓、伸缩率小、行车平稳,使得桥面伸缩缝设置少,这样有利于高速行车。根据我国交通部颁布的《公路养护技术规范》要求,大跨度桥梁必须进行承载能力的鉴定。由于现阶段的理论计算与桥梁实际情况往往存在一定的差距,所以进行承载能力的鉴定就离不开荷载试验。目前,无论是现有桥梁还是新建桥梁都存在车辆-桥梁耦合振动问题,一方面,车辆在桥面上行驶会对桥梁结构产生动力冲击作用,使得桥梁结构发生振动影响桥梁的正常运营状况,另一方面,桥梁结构的振动反过来又作用于车辆,使得车辆行驶的平稳性和舒适性受到影响,则对桥梁进行荷载试验是必要的。桥梁荷载试验是评价桥梁质量的最直接和有效的手段。进行桥梁荷载试验不仅能够验证理论计算的合理性,同时还能够促进理论计算和试验理论的发展。本文针对大跨度PC连续梁桥的静、动载试验进行研究,以东风大桥为研究对象。研究该桥在静、动载试验下,影响应变、挠度的变化规律。利用大型通用有限元软件MIDAS/Civil对东风大桥进行建模,输入截面数据、边界条件和各种荷载值。对桥梁静载试验的研究过程,分别计算东风大桥在设计荷载及试验荷载作用下的控制截面的内力值,使得到荷载效率系数;计算各种工况下,各测点的应变及挠度理论值与现场实测值进行对比分析。对桥梁动载试验的研究过程,对东风大桥模型进行模态分析,采用子空间迭代法计算特征值,得出桥梁的前几阶振型,从而得到固有频率,根据相应规范计算得出冲击系数值,模态分析得到的值与现场通过试验仪器对跑车、跳车等试验数据得出的桥梁振型、固有频率和冲击系数进行对比分析,并与相应的桥梁设计规范标准、荷载试验的规范标准的容许值做对比;桥梁结构在静、动载作用下的变形特性和动力特性正常,则说明桥梁的整体刚度良好,承载能力满足设计要求,进一步验证设计的合理性,对同类桥梁的承载能力进行分析提供了参考,也为将来的桥梁养护、维修和运营健康监测系统提供宝贵的资料。
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