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简支T梁桥冲击系数计算方法研究
| 论文题名： | 简支T梁桥冲击系数计算方法研究 |
| 关键词： | 简支T梁桥;冲击系数;动态响应;分布规律;计算公式;结构性能 |
| 摘要： | 《公路桥涵设计通用规范》(JTGD60-2004)中冲击系数的计算仅考虑结构的基频,并没有考虑车辆的动力性能及桥面的不平整度等因素。传统方法计算简支梁冲击系数只考虑车辆荷载行驶到跨中位置时对桥梁结构产生的动态响应,无法考虑动态响应最大值在跨中截面的“延迟”现象,不能准确地反映车辆荷载对桥梁的冲击效用,同时,没有考虑车辆行驶在桥梁其他位置时对该测试截面的影响,因为车辆荷载不只是一个而是以多个“点”荷载形式作用于桥梁上的,冲击系数值也应该反映多个动荷载“点”的综合作用。因此,研究桥梁结构冲击系数计算方法具有重要的理论意义和实用价值。 作为国家自然科学基金(编号51008028)的一部分,本文对现有冲击系数的三种计算方法(传统法、试验法和规范法)进行对比研究。以简支梁桥为研究对象,采用ANSYS二次开发语言APDL程序,进行桥梁结构的动态响应分析,得到桥梁结构的挠度和弯矩时程曲线。针对传统和试验测试冲击系数方法的缺点,提出了两种修正方法,第一种修正为在时程曲线上取最大的动态响应来计算车辆对桥梁结构的冲击效应。第二种修正为在时程曲线上取所有的“波谷”(局部最大动响应值)或“波峰”(局部最小动响应值)来计算车辆对桥梁结构的冲击效应,并对局部冲击系数进行加权计算。通过对比分析几种不同方法的计算结果,推荐第二种冲击系数的修正计算方法。最后以某高速公路简支T梁为例,采用了九自由度三轴空间车辆模型,考虑了不同的车辆行驶速度、桥面不平整度、车辆的加载方式三个方面的因素,研究了多梁式简支T梁的冲击系数分布规律,并提出基于桥面不平整度的冲击系数计算公式。 本文提出的计算方法可为旧桥结构性能评估提供参考,也可为新一轮规范冲击系数的计算提供参考。 |
| 作者： | 蔡军哲 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周勇军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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