工程重載車輛作用下施工鋼棧橋的動(dòng)態(tài)特性分析.pdf

1、大壩加高工程在壩頂開(kāi)始加高施工過(guò)程,原壩頂▽162m高程壩頂公路交通中斷,擬在38?！?5＃壩后架設(shè)臨時(shí)施工運(yùn)輸棧橋,作為廠房及溢流壩段加高砼施工運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?。本課題以此施工鋼棧橋?yàn)檠芯繉?duì)象,針對(duì)棧橋的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行分析研究。施工鋼棧橋的動(dòng)態(tài)分析主要計(jì)算振型和固有頻率以及動(dòng)力響應(yīng),目的是了解其動(dòng)態(tài)特性,從而設(shè)計(jì)合理的棧橋結(jié)構(gòu)以避免發(fā)生較大的結(jié)構(gòu)共振,確保結(jié)構(gòu)良好的動(dòng)態(tài)特性。
　　本課題首先簡(jiǎn)要介紹車橋振動(dòng)問(wèn)題的相關(guān)理論及其在 AN

2、SYS中的實(shí)現(xiàn),以及橋梁固有振動(dòng)特性分析、橋梁靜力學(xué)分析的有限元法、橋梁動(dòng)力學(xué)分析的有限元法,為后面應(yīng)用大型有限元分析軟件 ANSYS進(jìn)行分析做理論上的準(zhǔn)備。
　　鑒于以前對(duì)車輛載荷作用下高墩大跨連續(xù)鋼構(gòu)橋的動(dòng)力反應(yīng)分析都是將整座棧橋簡(jiǎn)化成一個(gè)箱梁,這種假設(shè)所得出的結(jié)果并不能真實(shí)地反應(yīng)車-橋相互作用的動(dòng)態(tài)特性。因此,本課題將建立整橋的空間三維桁架模型,利用ANSYS的APDL語(yǔ)言對(duì)其進(jìn)行有限元模型的參數(shù)化。對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析,計(jì)算

3、結(jié)構(gòu)的各階固有頻率與主振型,它們完全取決于結(jié)構(gòu)本身的物理特性,了解棧橋結(jié)構(gòu)的固有動(dòng)態(tài)特性。分析這一問(wèn)題的目的,是為了避免結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生共振,并衡量了結(jié)構(gòu)的剛度,還可以在此基礎(chǔ)上用振型迭加法作進(jìn)一步的動(dòng)態(tài)分析。研究結(jié)構(gòu)在激振力的作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)響應(yīng),據(jù)此,可以發(fā)現(xiàn)靜態(tài)分析時(shí)隱含下來(lái)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度問(wèn)題,在設(shè)計(jì)過(guò)程中予以妥善解決。
　　現(xiàn)今有關(guān)鋼構(gòu)橋尤其是高墩大跨連續(xù)鋼構(gòu)橋在汽車載荷下的動(dòng)力反應(yīng)研究較少,而且以往的研究都是在靜力的基

4、礎(chǔ)上乘以一個(gè)沖擊系數(shù)來(lái)作為動(dòng)載荷的值加到模型上進(jìn)行分析,橋梁不同位置的動(dòng)力反應(yīng)是不相同的,所以用這種方式得出的結(jié)果不能夠真實(shí)反映棧橋受力狀況。鑒于此,本課題通過(guò)動(dòng)力學(xué)分析軟件 ADAMS求出各種情況(不同重量、不同車速、剎車制動(dòng)、橋面不平等)下的力學(xué)特性曲線,然后再將這個(gè)力加載到 ANSYS中的棧橋模型上去,從而可以真實(shí)地得出車-橋動(dòng)態(tài)特性。
　　車-橋動(dòng)態(tài)響應(yīng)問(wèn)題的研究對(duì)于橋梁要保證其結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定,對(duì)于車輛應(yīng)保證其行車安全,