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橋梁結構動(dòng)力性能的分析評價
更新時(shí)間:2021-04-10 17:51
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橋(qiáo)梁結構動力性能的一些參量如固有頻率、阻尼比、振型、動(dòng)力衝擊係數以及動力響應的大小,是宏觀評價橋梁結構的整體剛度、運營(yíng)性(xìng)能的重要指標,也是一些規範評價橋梁安全舒(shū)適運營性能的主要(yào)尺度。然而,由於橋梁結(jié)構動力特性(xìng)、動力響應的複雜性,加上結構(gòu)振動對結構疲勞(láo)損傷的影響規(guī)律尚不夠清楚,結構振動響(xiǎng)應對使用者(司機(jī)、乘客)的舒適性的影響也(yě)十分複雜,因而,對於動載試驗所測得的加速度、振幅、動位移等參量,目前國內外(wài)規範尚無比較(jiào)係統(tǒng)、全麵、可操(cāo)作的(de)評價指標體係,僅有一些零星的評(píng)價指標,如我(wǒ)國鐵路檢定規範 (1978)規定鐵路橋梁(liáng)的振(zhèn)幅不得大於L/2. 5Bmm(L為跨度,B為橋寬),也有一些研究者采用英國Sperling指標(biāo)、德國Diekmann指標或(huò)國際標(biāo)準化組(zǔ)織IS02631指標(biāo)來評價橋梁結構振動對司機乘客舒適(shì)性的影響。

一般認為,橋梁結構的(de)動力(lì)特性反映了(le)結構的整體剛度、橋麵(miàn)的(de)平整程度及耗散外部(bù)振動能量的能力,過大的動力響應會影響車輛的(de)安全行駛,會導致橋梁(liáng)結構產(chǎn)生疲勞損傷,會引起司機、乘客的不舒適,應予以設法避免的。同時,由於在計算分析中常常會做出一些假設,忽略了一些次要因素,故橋梁結構的實際(jì)剛度大於計算取值、實測頻(pín)率應大於計算頻(pín)率。在(zài)實際測試中,通常通過以(yǐ)下幾個方麵來評價橋梁結構的動力性能:

(1)比較橋梁結構頻率的理論計算值與實測(cè)值,如果實測值大於理(lǐ)論計算值,說明橋梁結構(gòu)的實際剛度較大,整體(tǐ)性能較好;反之則說明橋梁結(jié)構(gòu)的剛(gāng)度偏小,可能存在開裂或其他(tā)不正常現象。

(2)根據動力衝擊係數(shù)的(de)實測值來評價橋梁結構的(de)行車性能,實測衝擊係數較大則說明橋梁結構的行車(chē)性能(néng)差,橋麵的平整程度不良,反之亦(yì)然。

(3)根據實測加速度量值的大小,評價橋梁結構行車的舒(shū)適性。根據國際(jì)標準(zhǔn)化組織1SO 的研究資料,車輛在橋梁結構行駛(shǐ)時最大豎向加速度(dù)不宜(yí)超過0.065g(g為重力加速度),否則就可能會引起司乘人員(yuán)的不適.

(4)實測(cè)阻尼(ní)比的(de)大小反映了橋梁結構耗散外部能量輸入的能力(lì),阻尼比大,說明橋梁結構耗散外部能量輸入的能力強,振動(dòng)衰減得快;阻尼比小,說明橋梁結構耗散外(wài)部(bù)能量(liàng)輸入的能力差(chà),振動衰減得慢。但是,過大的阻尼比則(zé)說明橋梁結構可能存在開(kāi)裂或支座工作狀(zhuàng)況不(bú)正常等現象。

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