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基于预紧弹簧系统的桥梁挠度冲击系数量测方法
| 题名： | 基于预紧弹簧系统的桥梁挠度冲击系数量测方法 |
| 正文语种： | 中文 |
| 作者： | 王业路;周勇军;高徐军;张鹏利;赵煜;黄平明 |
| 作者单位： | 长安大学公路学院;长安大学旧桥检测与加固技术交通运输行业重点实验室;中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司;陕西省引汉济渭工程建设有限公司 |
| 关键词： | 桥梁工程;预紧弹簧系统;车-桥耦合;冲击系数;悬锤系统;动挠度;试验 |
| 摘要： | 为了提高桥梁挠度及冲击系数测试的稳定性，在传统悬锤法基础上，基于弹簧预紧效应，提出了预紧弹簧法。首先依据车-桥耦合振动理论，以简支梁桥为对象推导了车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动方程，进行了室内试验和系统数值验证；在此基础上分别建立了车辆-桥梁-悬锤系统和车辆-桥梁-预紧弹簧系统的有限元模型，利用数值解法分析了横向风荷载对悬锤法和预紧弹簧法测量主梁挠度及冲击系数的影响；根据建立的车辆-桥梁-预紧弹簧耦合振动系统，研究了影响该方法精度的关键性因素，并给出系统参数选型优化经验公式。最后，以一座30m预制装配式简支箱梁桥为例，在随机车载激励下，进行支架法、悬锤法和预紧弹簧法3种方法的对比试验。研究结果表明：预紧弹簧法与传统悬锤法相比，冲击系数受风荷载影响较小；无风环境下，预紧弹簧法易受铁丝抗拉刚度、弹簧刚度和悬挂长度的影响，而与初始预紧力值无关；通过合理选用参数，预紧弹簧法能够实现主梁与系统同相位振动；工程实例表明该方法与支架法挠度冲击系数平均误差为6.1%，精度高于悬锤法测量结果，该方法也可为桥梁结构静动载大位移测试提供借鉴。 |
| 期刊名称： | 中国公路学报 |
| 出版年： | 2022 |
| 期： | 10 |
| 页码： | 172-182 |
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