空间异形拱桥振动台试验设计

摘要

振动台试验是研究大型结构复杂动力特性和地震响应的有效手段，由于振动台尺寸和载重的限制，合理设计缩尺模型结构是振动台试验成功的关键。基于量纲相似法及弹性相似律，取1∶20的几何相似比，以某空间异形拱桥为原型，开展了其关键参数动力缩尺模型设计。首先，通过有限元数值分析，分析了动力作用下原桥模型与缩尺桥模型的动力特性、关键部位内力与位移等响应，以验证缩尺模型的合理性；并在选取合理地震动作用下，开展了结构时程响应分析。研究结果表明：缩尺模型桥与原型桥前10阶模态完全吻合且频率误差小于7%,关键截面内力、位移和加速度等响应误差未超过10%,缩尺模型桥可较好地反映原桥动力特性和响应特点。研究成果可为空间异形拱桥振动台抗震设计提供技术支撑并为同类桥梁振动台试验提供参考。

关键词

空间异形拱桥 / 动力缩尺模型 / 动力特性 / 动力响应