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桥梁结构动力性能的分析评价
日期:2016-1-30 10:35:57 作者:佚名 来源:本站原创
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桥梁结构动力性能的一些参量如固有频率、阻尼比、振型、动力冲击系数以及动力响应的大小,是宏观评价桥梁结构的整体刚度、运营性能的重要指标,也是一些规范评价桥梁安全舒适运营性能的主要尺度。然而,由于桥梁结构动力特性、动力响应的复杂性,加上结构振动对结构疲劳损伤的影响规律尚不够清楚,结构振动响应对使用者(司机、乘客)的舒适性的影响也十分复杂,因而,对于动载试验所测得的加速度、振幅、动位移等参量,目前国内外规范尚无比较系统、全面、可操作的评价指标体系,仅有一些零星的评价指标,如我国铁路检定规范 (1978)规定铁路桥梁的振幅不得大于L/2. 5Bmm(L为跨度,B为桥宽),也有一些研究者采用英国Sperling指标、德国Diekmann指标或国际标准化组织IS02631指标来评价桥梁结构振动对司机乘客舒适性的影响。

一般认为,桥梁结构的动力特性反映了结构的整体刚度、桥面的平整程度及耗散外部振动能量的能力,过大的动力响应会影响车辆的安全行驶,会导致桥梁结构产生疲劳损伤,会引起司机、乘客的不舒适,应予以设法避免的。同时,由于在计算分析中常常会做出一些假设,忽略了一些次要因素,故桥梁结构的实际刚度大于计算取值、实测频率应大于计算频率。在实际测试中,通常通过以下几个方面来评价桥梁结构的动力性能:

(1)比较桥梁结构频率的理论计算值与实测值,如果实测值大于理论计算值,说明桥梁结构的实际刚度较大,整体性能较好;反之则说明桥梁结构的刚度偏小,可能存在开裂或其他不正常现象。

(2)根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行车性能,实测冲击系数较大则说明桥梁结构的行车性能差,桥面的平整程度不良,反之亦然。

(3)根据实测加速度量值的大小,评价桥梁结构行车的舒适性。根据国际标准化组织1SO 的研究资料,车辆在桥梁结构行驶时最大竖向加速度不宜超过0.065g(g为重力加速度),否则就可能会引起司乘人员的不适.

(4)实测阻尼比的大小反映了桥梁结构耗散外部能量输入的能力,阻尼比大,说明桥梁结构耗散外部能量输入的能力强,振动衰减得快;阻尼比小,说明桥梁结构耗散外部能量输入的能力差,振动衰减得慢。但是,过大的阻尼比则说明桥梁结构可能存在开裂或支座工作状况不正常等现象。

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