基于荷載試驗(yàn)的雙塔雙索面混合式梁斜拉橋靜動(dòng)力特性分析.pdf

1、與梁橋、拱橋等歷史悠久的橋梁相比，斜拉橋在跨越能力、結(jié)構(gòu)美觀性方面有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，滿足了當(dāng)代橋梁向更大跨度發(fā)展的趨勢(shì)。近年來，斜拉橋在設(shè)計(jì)理論方面已經(jīng)趨于成熟，建設(shè)材料方面的發(fā)展也已滿足使用需求。隨著大批斜拉橋建成并投入使用，對(duì)斜拉橋的使用性能方面的研究是新的發(fā)展方向。在了解有關(guān)荷載試驗(yàn)方案和方法后，本文依托實(shí)際工程，對(duì)一座主跨達(dá)460m的大跨徑雙塔雙索面混合式梁斜拉橋進(jìn)行了靜、動(dòng)力特性研究，主要取得以下成果：
　?。?）依托洋浦

2、大橋?qū)嶋H工程，仔細(xì)考察了橋梁周邊環(huán)境，并對(duì)試驗(yàn)橋梁進(jìn)行了外觀檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明該橋存在局部開裂、預(yù)應(yīng)力錨頭封錨不密實(shí)等外觀缺陷，評(píng)估了洋浦大橋在運(yùn)營初始階段斜拉索的受力狀態(tài)，為今后大橋運(yùn)營階段的監(jiān)測(cè)和養(yǎng)護(hù)管理提供原始數(shù)據(jù)檔案。
　?。?）振動(dòng)頻率法測(cè)量索股張力，影響測(cè)量結(jié)果的主要因素有索兩端約束條件以及索長的取值與理論假設(shè)的差異，以及索抗彎剛度，本文采取低階頻率，并用前5階頻率計(jì)算結(jié)果的均值作為索力的實(shí)測(cè)值與理論值吻合良好，試驗(yàn)結(jié)

3、果表明斜拉索實(shí)測(cè)索力值與設(shè)計(jì)值相對(duì)誤差均在±10％的范圍內(nèi)，同一斷面內(nèi)外海兩側(cè)斜拉索實(shí)測(cè)索力最大相對(duì)偏差為7.6%，說明此方法可靠。整體而言，局部開裂等病害并未對(duì)橋梁的整體性能產(chǎn)生明顯影響，實(shí)測(cè)索力狀態(tài)良好。
　?。?）基于目前國內(nèi)無動(dòng)載作用下橋梁試驗(yàn)驗(yàn)收規(guī)程的事實(shí)，對(duì)橋梁在動(dòng)載作用下響應(yīng)變化進(jìn)行了探索，具體進(jìn)行了環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)、無障礙行車試驗(yàn)、跳車及剎車試驗(yàn)，以測(cè)定該橋在動(dòng)力荷載作用下的模態(tài)參數(shù)、受迫振動(dòng)特性、自振特性及沖擊系數(shù)等

4、。應(yīng)用這些動(dòng)載響應(yīng)參數(shù)，進(jìn)一步豐富橋梁整體性能和運(yùn)營狀態(tài)評(píng)價(jià)體系的內(nèi)容。
　　（4）對(duì)該橋進(jìn)行了靜動(dòng)力荷載試驗(yàn)，并采用了梁單元和實(shí)體有限元單元進(jìn)行數(shù)據(jù)模擬，實(shí)測(cè)值與理論值對(duì)比結(jié)果顯示：洋浦大橋處于彈性受力狀態(tài)，整體剛度優(yōu)于設(shè)計(jì)，符合規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，有一定的安全儲(chǔ)備。這說明針對(duì)洋浦大橋試驗(yàn)方案及理論分析方法是合理可行的，本文的研究方法可為服役橋梁的性能測(cè)試工作提供有益的參考。
　?。?）本文基于環(huán)境激勵(lì)和脈沖激勵(lì)（跳車試驗(yàn)），