1、    180米箱型拱橋的成橋動載試驗研究    萬中兵摘 要：本文介紹了180米箱型拱橋的成橋動載試驗的方法。動載試驗研究中，測試了大橋主要控制截面在各工況下的動力應變曲線、動力響應，并通過模態分析，得出大橋的自振特性。試驗結果表明主梁的自振特性和動力響應均在正常范圍內。關鍵詞：箱型拱橋；動載試驗；自振特性；0 引言西南地區因受地理條件的影響，混凝土箱拱橋發展迅速。當橋梁在移動車輛的荷載作用下，橋梁和車輛的兩種振動系統之間的相互作用即為動力反應。除了兩者的動態特性外，它還與車輛的速度和橋面的平凹有關。通過動態加載試驗，可以確定橋梁結構的動態反應，從而確

2、定橋梁結構的動態穩定性。通過測定橋梁試驗跨在試驗動荷載作用下橋跨結構的動力響應，了解結構動力特性以及控制截面在試驗荷載下的動力性能，評定橋梁的動力性能2 4，同時積累相關資料，為橋梁日后的運營、養管以及改造提供依據。1 橋梁概況貴州海馬大橋為鋼筋混凝土箱型拱橋，混凝土強度為c40，起點里程k41+938.500，終點里程k42+188.000，全長249.50m。孔跨布置為25m+180m+25m。大橋設計速度為30km/h；設計荷載為公路i級；設計洪水頻率：1/100；橋面寬度：9.0m（車道）+2×1.0m（人行道）+2×0.25m（防撞護欄），橋面全寬11.5m。2

3、動載試驗2.1 試驗目的箱型拱橋動載試驗對結構進行一些直接測試科學試驗研究工作。其目的主要解決以下問題：1、通過動力試驗論證箱型拱橋的抗震、抗風性能是否良好，以便提高抗風抗震的措施，保證箱型拱橋在長期使用階段的動力性能，并有足夠的安全可靠度；2、充實和發展大跨箱型拱橋的計算理論，為施工技術積累科學技術資料。2.2 測試內容動態測試是研究橋180米主跨，包括以下內容：橋跨結構固有振動特性（模態測試），汽車駕駛振動測試、跳車激振測試。通過對不同車速的車輛動態應變的測量，分析了橋跨結構的動態特性，分析了該結構的動態特性。2.3 試驗截面和測量裝置計量點的布局是根據結構安排，位置變動較大，節點的振動模

4、式是盡可能規避。可以用一個實驗來驗證，主要目的是為了解決以下問題：1，通過動態測試箱拱橋抗震和抗風性能力的良好程度，對風力和地震提出改進措施，以確保長期使用階段，箱形拱橋的動態屬性有足夠安全性和可靠性，對研究大跨拱橋的計算理論積累科學技術數據。為了獲得大橋前三階的自振性，將主拱圈按8等分進行布置加速度傳感器，并用東華無線測試系統dh5907n進行采集，考慮結構的對稱性，并根據本橋的特點，在拱頂和四分之一截面布設動應變測試截面，匹配揚州金明無線動態測試系統jm3812和jm3844進行數據采集，截面圖及測點圖見圖1和圖2。（1）模態試驗：在橋面無車輛經過和無任何振源的情況下，測定橋跨結構由于隨機

5、荷載引起的橋跨結構微幅振動響應；試驗采用分批次的方式進行，參考點和測點之間用設備進行同步，每次測試30min。測試批次根據采集設備和導線長度安排。（2）無障礙駕駛實驗：橋面沒有任何障礙的情況下，使用車重約350kn（汽車）在10公里/小時，20公里/小時，每小時30公里的速度通過橋體，確定橋體的無障礙駕駛車輛荷載作用下的動態響應；（3）跳車測試：設置一個15厘米高的直角三角形的激勵位置，斜向汽車。汽車以不同的速度開著，后輪在三角形上掉了下來，他們立刻停止。此時橋跨結構的振動是帶有一輛滿載汽車附加質量的衰減振動。2.4 試驗結果（1）自振特性測試采用大型有限元軟件midas/civil2013計

6、算橋梁結構自振特性，得到理論前三階振型和頻率，并通過現場模態測試分析，提取前三階振型，實測與理論計算前三階振型和頻率對比實測的自振特性與理論的比較見表1。（2）動力系數橋梁活載沖擊系數（動力系數）可根據控制截面測點在跑車試驗時記錄的動應變或動撓度曲線（圖3）進行分析處理得到，按下式計算：式中：smax動載作用下該測點最大應變（或撓度）值；smean相應的靜載作用下該測點最大應變（或撓度）值，其值可由動應變（或動撓度）曲線求得；行車試驗實測結構動力系數見表2，實測應變增大系數隨車速的變化曲線。實測動力系數在0.0500.218之間，無障礙行車動力增大效應表現不明顯，橋面平整度較好。3 結語箱拱橋的實驗研究表明，橋梁結構具有良好的動態性能，滿足設計要求。無障礙駕駛試驗橋跨結構的影響系數在1.050 1.218之間，建議應盡力保持橋面水平，減少駕車穿越橋梁結構的沖擊影響。 海峽科技與產業2017年5期海峽科技與產業的其它文章國內外本科院校科研信息化管理經驗借鑒研究高校學術型社團的重要性和建設現狀探究