高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋沖擊系數(shù)研究.pdf

1、我國(guó)西部屬于山嶺重丘區(qū),山高谷深,地勢(shì)險(xiǎn)惡,在山區(qū)修建橋梁中往往橋墩高,跨徑大,結(jié)構(gòu)平面線形復(fù)雜,而高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋可以很好的適應(yīng)線形和空間方面的要求,在山區(qū)公路上逐漸得到廣泛應(yīng)用。迄今為止,關(guān)于彎梁橋、高墩、直連續(xù)剛構(gòu)橋的理論分析、設(shè)計(jì)和施工已取得了許多研究成果,但是,針對(duì)高墩彎連續(xù)剛構(gòu)橋沖擊系數(shù)的研究成果不多,因此開展高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋梁的車載動(dòng)力行為研究具有非常重要的理論意義與工程使用價(jià)值。
　　作為國(guó)家自然基金“隨機(jī)車

2、載下高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋沖擊系數(shù)研究”(編號(hào)51008028)的重要組成部分,論文以陜西某高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋?yàn)橐劳泄こ?對(duì)車輛荷載下該類橋梁的動(dòng)力效應(yīng)開展研究。以橋墩變形曲線為振型函數(shù),推導(dǎo)了直連續(xù)剛構(gòu)橋的基頻計(jì)算公式,分析了不同曲率半徑下橋梁結(jié)構(gòu)的基頻值,最終回歸給出了彎連續(xù)剛構(gòu)橋基頻的計(jì)算公式;基于車橋耦合振動(dòng)原理,以三軸五自由度汽車模型為基礎(chǔ),分別采用單因素法研究了墩高、曲率半徑和路面不平整度對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)及沖擊系數(shù)的影響規(guī)律

3、,通過大量計(jì)算分析給出了橋梁撓度、彎矩和扭矩的沖擊系數(shù)的包絡(luò)曲線圖和沖擊系數(shù)的推薦范圍,提出了兩種彎連續(xù)剛構(gòu)橋梁結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)的計(jì)算方法,并和美國(guó)AASHTOLRFD-1998、加拿大DHBDC(1991)、英國(guó)BS5400和中國(guó)公路橋涵通用規(guī)范(JTGD60-2004)進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明,隨著橋梁曲率半徑的增大,橋梁結(jié)構(gòu)的基頻也隨之增大,但曲率半徑在300米以上時(shí),彎連續(xù)剛構(gòu)橋的基頻與直橋基本接近;隨著曲率半徑的增大,結(jié)構(gòu)的撓度和彎

4、矩最大值和沖擊系數(shù)變化幅度相對(duì)較小,而結(jié)構(gòu)的扭矩值和沖擊系數(shù)變化較為明顯,呈減小趨勢(shì);隨著墩高的增大,最不利截面的最大值和沖擊系數(shù)呈起伏分布;隨著橋梁路面狀況惡化,橋梁結(jié)構(gòu)沖擊系數(shù)有較大增幅;彎連續(xù)剛構(gòu)橋在車載下各個(gè)控制截面的彎矩和扭矩沖擊系數(shù)并不相等,呈起伏狀分布。在C級(jí)路面不平整度下,各國(guó)規(guī)范偏于不安全,據(jù)此提出在今后規(guī)范編制中應(yīng)加入路面不平整度影響的建議。
　　論文通過對(duì)高墩大跨彎連續(xù)剛構(gòu)橋車載下的沖擊系數(shù)研究,可供此類橋梁