车辆参数对大跨钢管混凝土拱桥车桥耦合振动响应的影响规律研究

摘要

车辆运行会引起桥梁振动，随着跨径增大，桥梁非线性增加，车桥耦合作用愈加明显.本文以575 m大跨钢管混凝土拱桥广西平南三桥为研究对象，对其开展了脉动试验和现场无障碍行车试验，同时建立了精细化车桥耦合有限元模型，进行了不同车速、车重影响下的车桥耦合振动响应分析，探索其响应规律，并提取桥梁重要截面处的冲击系数与现行规范计算值比较，讨论现行规范对该桥的适用性.结果表明：计算结果与现场脉动试验结果吻合良好，不同工况下的动应变时程曲线变化趋势基本一致.车速在20 km/h～60 km/h范围内，该桥的动力响应与车速大小无明显关系，当车速超过60 km/h时，挠度会随车速增加而急剧增大.车重增加会导致该桥最大动挠度增加，冲击系数减小，但桥梁实际的总响应并未减小.因此，严格控制过桥车辆的速度和车重，可有效降低行车荷载对桥梁的冲击效应.

关键词

车桥耦合响应 / 大跨钢管混凝土拱桥 / 现场试验 / 精细化有限元 / 冲击系数