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一亩河桥动载试验研究

  • 投稿鼎天
  • 更新时间2015-09-16
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孙建超淤SUN Jian-chao曰刘大鹏于LIU Da-peng

(淤陕西铁路工程职业技术学院,渭南714000;于河北远洲工程咨询有限公司,石家庄050035)

摘要院为了评定某桥梁的技术状态,运用脉动试验的方法对一亩河桥梁进行动荷载试验,从测点的布设、理论值的计算、现场测试,得出了一亩河桥的自振频率的理论值和实测值,通过数据分析,最终给出了准确的技术状况评定,从而为保证该桥梁的正常运营及日常维护提供了可靠的试验依据。

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关键词 院动载试验;自振频率;状态评定

中图分类号院U446 文献标识码院A 文章编号院1006-4311(2015)27-0141-02

0 引言

导致公路桥梁振动的因素很多,包括车辆荷载、人群荷载、风荷载及地震等多种作用,近年来随着经济的发展,车辆增多,车速提高,载重增大,对既有桥梁的振动冲击越来越大,要掌握桥梁的技术状态及其动力特性,最主要的就是测定其自振频率,来判定桥梁的技术状态,为其运营及维护提供依据。

1 工程概况

一亩河桥是二环路跨河的一座中桥,桥面宽度为60m,跨径为(11+17+11)m,上部结构为变截面连续板,下部结构为桩柱式墩台,具体设计参数如表1 所示。

2 动载试验测试项目

通过脉动试验,在桥面无任何交通荷载以及桥址附近无规则振源的情况下,通过高灵敏度动力测试系统测定桥址处风荷载、地脉动、水流等随机荷载激振而引起桥跨结构的微小振动响应(自由振动位移时程曲线)。对应测试的项目是桥梁结构的固有频率f0,通过实测的固有频率与理论计算的固有频率的比值,依据规范,判断一亩河桥的技术状态是否良好。

3 动载试验测点布置

测点布置为纵向位于试验跨的支点、L/4、L/2、3L/4处,横向位置分别在各跨的绿化带(中央分隔带)内侧,自振频率测点布置示意图见图1 所示,自振频率现场测试图见图2 所示。

4 试验结果与分析

4援1 自振特性结果与分析采用有限元模型计算结构动力特性,图3 为桥跨结构理论竖向弯曲振型图及对应固有频率。如图3 所示。

4援2 结构竖向振动测试分析结构竖向振动测试分析结果见表2 所示,据表2 可知,一亩河桥实测频率较理论频率大,说明结构的实际动力特性满足要求,可以保障结构正常使用功能,第三跨、第二跨的实测时域信号振动幅值图形见图4、图5 所示。

据表2 可知,一亩河桥实测频率较理论频率大,说明桥梁的动刚度满足要求,一亩河桥一阶频率理论值为5.45Hz,实测值为6.85Hz,实测值/理论值为1.21,根据《公路桥梁承载能力检测评定规程》(JTG/T J21-2011)第3.4.10.3 条中的规定,当实测值/理论值大于1.1 时,一亩河桥上部结构技术状态评定可评为好状态。

5 结语

通过现场的动荷载测试,得出了一亩河桥的实际的固有频率,结合有限元的分析计算得出该桥理论固有频率,依据规范对其进行分析,得出了该桥的技术状态,具有实际的应用价值,可为类似公路桥梁的技术状态评定提供参考。