通过MIDAS有限元分析软件,建立了三跨钢桁架-混凝土桥面板组合连续梁桥的分析模型,通过软件提供将荷载转化为质量的功能,采用子空间迭代法分析了该桥的四种振型。
  关键词钢桁架-混凝土桥面板组合连续梁桥;MIDAS;振型分析
  1.引言
   钢—混凝土组合梁桥充分利用了钢材和混凝土各自的材料性能,具有承载力高、刚度大、抗震性能和动力性能好、构件截面尺寸小、施工快速方便等优点。同钢筋混凝土梁桥相比,组合梁桥可以减小构件截面尺寸、减轻结构自重、减小地震作用、增加有效使用空间、降低基础造价、方便安装、缩短施工周期、增加构件和结构的延性等;同钢桥相比,可以减小用钢量、增大刚度、增加稳定性和整体性、提高结构的抗火性和耐久性等。
   钢—混凝土组合梁桥的一个重的特点就是动力性能好,1995年日本阪神地震震害调查显示,与钢筋混凝土梁桥和钢桥相比,钢—混凝土组合梁桥的破坏率最低。然而目前我国针对钢—混凝土组合梁桥进行的研究仍处于初步阶段,相关的设计和施工规范程度不高。鉴于研究现状,本文在前人研究的基础上,以某钢桁架-混凝土桥面板组合连续梁桥为例,采用有限元法模拟,分析此类桥梁的振动特性。
  2.桥梁几何尺寸
   该桥梁三跨连续梁桥,跨径为55m 90m 55m;钢桁架材料为Q345,九榀桁架变截面体系,跨中及边跨正弯矩区为变截面钢箱;桥面板采用C55混凝土,厚度28mm;桥面板横向钢筋及纵向钢筋均为HRB335级;栓钉8排布置。模型大样如图1所示。
  
  
  3. MIDAS/Civil建模
   混凝土桥面板及钢桁架弦杆、腹杆、横纵联等构件均选用梁单元模拟;栓钉的连接作用采用等效为刚性连接;桥梁支座采用刚性支撑模拟。
   钢桁架和混凝土桥面板桥面板自重,桥面铺装等荷载转化为质量。采用子矩阵迭代法进行桥梁的特征值分析。
  4. 分析结果
   分析得到的桥梁自振的前四种模态为
   振型一以跨中为对称轴,主跨对称振动,自振周期1.293×10-1 S。
  
   参考文献
   [1] 聂建国.钢—混凝土组合梁结构试验、理论与应用.科学出版社,2005.
   [2] 王景全,丁峰,戴嘉平,刘其伟.钢-混凝土连续组合梁桥施工全过程监测及数值分析[J].公路交通科技,2006,(12).
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