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简支梁桥冲击系数的理论与试验研究
| 论文题名： | 简支梁桥冲击系数的理论与试验研究 |
| 关键词： | 简支梁桥;冲击系数;动载试验;相似理论;动力响应 |
| 摘要： | 随着我国工业化进程的加速及交通运输行业的飞速发展，道路交通流量逐日增长，公路桥梁的安全性能已经成为我国现阶段需要加强重视的一项任务。近几年来，由于桥梁安全性能方面的问题，国内有十余座大桥发生了垮塌，造成了巨大的生命财产损失。我国现行桥梁规范中规定的冲击系数仅为桥梁基频的函数，并未考虑车辆荷载激励频率等其他因素的影响，其取值方法还不够完善。所以，本文就冲击系数的计算问题开展了理论和试验研究，具体包括以下内容: (1)通过对世界各国桥梁冲击系数计算方法的比较，了解各国对冲击系数计算的要求与桥梁动力响应的研究现状。 (2)在简支梁自由振动方程的基础上，把实际车辆简化为移动荷载和移动质量。系统推导了移动荷载-桥及移动质量-桥相互作用下的简支梁模型的动力学求解表达式，并分别计算了动力响应解析解，得到了在不同简化车辆模型下桥梁的动力响应规律。 (3)结合相似理论，对湘潭杨梅洲大桥的梁体部分进行1∶10比例缩尺，组建有机玻璃桥梁模型。设计并组装了小车模型，以此来进行简支梁桥结构在车辆动荷载下的模型试验，得出冲击系数与车速，车辆荷载大小之间的变化关系，得到了一些有意义的结论。 (4)根据各种不同的车辆激励的特点，将冲击系数的激励工况划分为两类，即跑（刹）车工况和跳车工况。提出了相应的冲击系数修正公式，结合杨梅洲大桥动载试验数据对加入的修正系数进行了拟合，并通过邓氏渡大桥工程实例得以验证，使冲击系数的计算精度有了显著的提高。 (5)利用ANSYS对湘潭杨梅洲大桥的单片梁进行实体建模。根据实际情况把车辆模型简化单轮面荷载，包括车轮接地永久荷载及车身振动荷载两部分。对面荷载不同移动速度和不同振动频率两种情况分别进行了瞬态分析。分析得出在相同频率作用下，冲击系数在一定的速度范围内随速度的增加而增大，而后基本保持不变。即与行车速度关系不大，与整车振动频率有一定的关系。 |
| 作者： | 李扬 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 谢献忠 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 湖南科技大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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