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橋梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)動力特性、動力響應的復雜性,加上結(jié)構(gòu)振動對結(jié)構(gòu)疲勞損傷的影響規(guī)律尚不夠清楚,結(jié)構(gòu)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(nèi)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?qū)?,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(jié)構(gòu)振動對司機乘客舒適性的影響。

一般認為,橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性反映了結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的動力性能:

(1)比較橋梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的實際剛度較大,整體性能較好;反之則說明橋梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的行車性能,實測沖擊系數(shù)較大則說明橋梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)耗散外部能量輸入的能力,阻尼比大,說明橋梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)可能存在開裂或支座工作狀況不正常等現(xiàn)象。

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