车辆荷载作用下大位移梳齿板式伸缩缝动力特性分析

摘要

为了研究伸缩缝在车辆平稳过桥条件下的动力性能，本文以某多跨连续刚构桥梳齿板式伸缩缝为研究对象，采用ANSYS建立梳齿板式伸缩缝有限元模型，选用单车荷载模型，研究不同车速车辆荷载作用下的动力特性，同时研究不同超重比例和螺栓预紧力对伸缩缝动力特性的影响效果。计算分析结果表明：伸缩缝在动力作用下最不利位置为跨缝板桥缝中心位置；关键位置竖向位移随着缝宽的增加而明显增大；伸缩缝应力随着车辆速度的增加并非线性递增；跨缝板C位置和D位置在车速100 km/h时应力最大，缝宽从0增加到640 mm,跨缝板C位置应力增大53%,跨缝板D位置应力增大11%;单车移动荷载作用下，缝宽、超重比例与伸缩缝两关键位置应力值呈正相关关系；考虑安全性与性能提升，建议预紧力取45～55 kN。本研究聚焦伸缩缝最不利位置动力特性，为同类型梳齿板式伸缩缝性能评估提供依据。

关键词

桥梁工程 / 连续刚构桥 / 大位移梳齿板式伸缩缝 / 车辆荷载 / 动力放大系数 / 动力响应