鋼橋橋面瀝青混凝土鋪裝力學分析

馬 迪

（邯鄲市交通運輸局公路工程一處，河北 邯鄲 056000）

0 引言

對于任何橋梁結構，除了要考慮靜載引起的變形和應力外，也需要考慮外部激發的動力影響，對大跨徑鋼橋而言，主要是車輛荷載、風力荷載以及地震荷載的動力對其有影響。在進行大跨徑橋梁的設計時，動力影響是必須考慮的設計因素，根據前人的研究成果以及整橋靜力分析的結論，沒有必要對整橋利用有限元方法分析車載、風力以及地震荷載對橋面瀝青鋪裝層受力的影響，在進行橋面瀝青鋪裝層動力分析時，主要針對橋面板系利用有限元分析方法來考察車輛荷載對鋪裝層的動力影響。

1 有限條質量矩陣的建立

用有限條元法進行結構的動力計算時，必須解決以下三個主要問題：a）建立結構的質量矩陣、剛度矩陣以及阻尼矩陣；b）求解結構的自由振動的頻率以及振型；c）解二階微分方程組。

解決了以上三個問題，就可以求出各結線的位移以及加速度的大小，從而就可以得出各點的位移以及內力。

2 局部梁段動力分析

選取鋼箱梁橋面體系，進行局部梁段動力計算。箱梁橋面體系、標準車輛荷載以及材料特性的各項參數如表1所示。

表1 動力計算基本參數表

2.1 自由振動頻率及振型

結構自由振動的特性主要表現在結構的自由振動頻率以及振型上，頻率大小以及振型線形與橋面板的結構尺寸、材料特性密切相關。取9.6m長的箱梁橋面板系，兩邊自由支撐，計算橋面板系振動頻率和振型。……