橋墩動力特性分析及基礎(chǔ)約束剛度動力識別方法研究.pdf

1、相對于橋梁上部結(jié)構(gòu)主梁或其他結(jié)構(gòu)而言，橋墩剛度參數(shù)的識別比較復(fù)雜，其施工質(zhì)量控制和病害診斷也更顯困難。本文根據(jù)系統(tǒng)工程的思想，將基礎(chǔ)與土的共同作用當(dāng)做一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的出口即是基礎(chǔ)對橋墩底部的約束剛度。以Rayleigh能量法和Southwell頻率合成法為基礎(chǔ)，深入研究不同基礎(chǔ)類型的橋墩結(jié)構(gòu)在墩頂附加質(zhì)量作用下其自振基頻與墩基約束剛度參數(shù)之間的關(guān)系，將橋墩結(jié)構(gòu)的基頻用橋墩相關(guān)參數(shù)的顯式來表示。將橋墩基頻表示成各慣性元和復(fù)原元所組成子系統(tǒng)

2、的頻率合成，其中慣性元為橋墩自身分布質(zhì)量、墩頂附加質(zhì)量和基礎(chǔ)質(zhì)量，復(fù)原元為基礎(chǔ)的約束剛度、橋墩的彎曲和剪切剛度。分析了墩頂附加質(zhì)量、基礎(chǔ)約束剛度、變截面系數(shù)、基礎(chǔ)轉(zhuǎn)動慣量、剪切變形和蓋梁剛度等因素對橋墩自振基頻的影響，并同時建立桿系結(jié)構(gòu)有限元模型進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，本文建立的橋墩復(fù)合振動基頻計算公式具有較高的精度，能滿足工程需要。 在橋墩動力特性分析的基礎(chǔ)上，研究了只在無載特征值試驗測定結(jié)構(gòu)基頻的情況下初步估計基礎(chǔ)約束剛度最小