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橋梁結構動力性能的分析評價
更新時間:2021-04-10 17:51
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橋梁結構動力性能的一些參量如固有頻率、阻尼比、振型、動力沖擊系數(shù)以及動力響應的大小,是宏觀評價橋梁結構的整體剛度、運營性能的重要指標,也是一些規(guī)范評價橋梁安全舒適運營性能的主要尺度。然而,由于橋梁結構動力特性、動力響應的復雜性,加上結構振動對結構疲勞損傷的影響規(guī)律尚不夠清楚,結構振動響應對使用者(司機、乘客)的舒適性的影響也十分復雜,因而,對于動載試驗所測得的加速度、振幅、動位移等參量,目前國內外規(guī)范尚無比較系統(tǒng)、全面、可操作的評價指標體系,僅有一些零星的評價指標,如我國鐵路檢定規(guī)范 (1978)規(guī)定鐵路橋梁的振幅不得大于L/2. 5Bmm(L為跨度,B為橋寬),也有一些研究者采用英國Sperling指標、德國Diekmann指標或國際標準化組織IS02631指標來評價橋梁結構振動對司機乘客舒適性的影響。

一般認為,橋梁結構的動力特性反映了結構的整體剛度、橋面的平整程度及耗散外部振動能量的能力,過大的動力響應會影響車輛的安全行駛,會導致橋梁結構產(chǎn)生疲勞損傷,會引起司機、乘客的不舒適,應予以設法避免的。同時,由于在計算分析中常常會做出一些假設,忽略了一些次要因素,故橋梁結構的實際剛度大于計算取值、實測頻率應大于計算頻率。在實際測試中,通常通過以下幾個方面來評價橋梁結構的動力性能:

(1)比較橋梁結構頻率的理論計算值與實測值,如果實測值大于理論計算值,說明橋梁結構的實際剛度較大,整體性能較好;反之則說明橋梁結構的剛度偏小,可能存在開裂或其他不正?,F(xiàn)象。

(2)根據(jù)動力沖擊系數(shù)的實測值來評價橋梁結構的行車性能,實測沖擊系數(shù)較大則說明橋梁結構的行車性能差,橋面的平整程度不良,反之亦然。

(3)根據(jù)實測加速度量值的大小,評價橋梁結構行車的舒適性。根據(jù)國際標準化組織1SO 的研究資料,車輛在橋梁結構行駛時最大豎向加速度不宜超過0.065g(g為重力加速度),否則就可能會引起司乘人員的不適.

(4)實測阻尼比的大小反映了橋梁結構耗散外部能量輸入的能力,阻尼比大,說明橋梁結構耗散外部能量輸入的能力強,振動衰減得快;阻尼比小,說明橋梁結構耗散外部能量輸入的能力差,振動衰減得慢。但是,過大的阻尼比則說明橋梁結構可能存在開裂或支座工作狀況不正常等現(xiàn)象。

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