大跨徑斜拉橋鋼橋面鋪裝動(dòng)力響應(yīng)分析.pdf

1、在車輛動(dòng)荷載的反復(fù)作用下大跨徑斜拉橋橋面鋪裝層產(chǎn)生了各種破壞，尤其以裂縫類病害為主，以往的橋面鋪裝的靜力學(xué)計(jì)算結(jié)果不能準(zhǔn)確地解釋鋪裝層的破壞原因，本文從動(dòng)力學(xué)的角度對(duì)鋪裝層體系進(jìn)行了受力分析，以期能更好地解釋鋪裝層開裂破壞的特性。 本文首先利用有限元軟件建立了大跨徑斜拉橋常見的正交異性板鋼橋面鋪裝體系模型，通過(guò)模態(tài)分析，得到局部模型各階振型的頻率和振動(dòng)特點(diǎn)，分析了鋪裝層的模量和厚度對(duì)局部模型固有頻率的影響。 其次采用動(dòng)力

2、有限元計(jì)算方法分析了移動(dòng)恒載作用下的鋪裝層動(dòng)力響應(yīng)變化規(guī)律。計(jì)算中將車輛荷載簡(jiǎn)化為垂直均布荷載，考慮沖擊系數(shù)，分析結(jié)果表明跨中位置為最不利受力位置，在最不利位置處，豎向位移和最大橫向拉應(yīng)力都將達(dá)到峰值；車速、鋪裝結(jié)構(gòu)阻尼的變化對(duì)鋪裝層表面的豎向位移和最大橫向拉應(yīng)力的影響不大；隨著車速、阻尼比的增加，豎向位移和最大橫向拉應(yīng)力都有減小的趨勢(shì)。 最后利用功率譜密度函數(shù)模擬鋪裝層表面的不平整特性，根據(jù)車輛振動(dòng)方程模擬隨機(jī)動(dòng)荷載，分析了人

3、跨徑斜拉橋鋼橋面鋪裝層在隨機(jī)動(dòng)荷載作用下的響應(yīng)變化規(guī)律。計(jì)算結(jié)果表明考慮不平整度情況下鋪裝層的豎向位移和最大橫向拉應(yīng)力的峰值分別是只考慮沖擊系數(shù)時(shí)的1.35倍和1.34倍。考慮橋面鋪裝層表面不平整特性因素導(dǎo)致的鋪裝層動(dòng)力響應(yīng)幅值增加較大，此結(jié)論對(duì)橋面施工及維護(hù)提出了更高的要求，研究同時(shí)表明在橋面鋪裝層的動(dòng)力分析中車輪荷載只考慮沖擊系數(shù)的作用是偏低的。 本文研究成果可為復(fù)合梁疲勞試驗(yàn)的應(yīng)力應(yīng)變等效方法提供動(dòng)力學(xué)指標(biāo)，為研究鋪裝層材