大跨連續鋼構橋動力特性分析

摘 要：以某大跨度連續剛構橋為工程背景，利用大型通用有限元分析軟件ANSYS 建立該橋的空間實體模型，計算分析橋梁的自振頻率及相應振型。結合動力荷載試驗以及結構固有模態參數的實橋測試，了解橋跨結構的動力特性以及各控制部位在使用荷載下的動力性能，為大橋以后的運營養護管理提供必要的數據和資料。

關鍵詞：連續剛構橋；動力特性；有限元分析；動載試驗

1 前言

大橋主橋為三跨預應力鋼筋混凝土連續剛構橋，跨徑布置為：62.78m+110m+62.78m=235.56m，大橋全寬24.5m，左右半幅橋面寬度均為11m，中央帶間距2.5m。

該橋采用懸臂澆筑法施工，梁體采用單箱單室三向預應力變高度箱型斷面。箱梁根部高 6.5m，跨中段梁高 2.5m。主橋橋墩采用雙肢薄壁實體橋墩，主橋上部結構箱梁混凝土采用C50，主橋墩身采用C40混凝土，承臺及樁基、引橋橋墩及橋臺混凝土采用 C30。

2 有限元分析

采用大型通用有限元分析軟件ANSYS建立空間實體模型，經分析大橋的前3階頻率如表1所示，模態如圖1所示。

3 動載試驗

通過動力荷載試驗以及結構固有模態參數的實橋測試，了解橋跨結構的動力特性以及各控制部位在使用荷載下的動力性能（振幅、速度、加速度及沖擊系數等），除了可用來分析結構在動荷載作用下的受力狀態外，還可驗證或修改理論計算值，并作為結構設計的依據，為大橋以后的運營養護管理提供必要的數據和資料。

3.1 脈動試驗-自振頻率測試

脈動試驗通過采用高靈敏度的拾振器和放大器測量結構在環境激勵下的振動，然后進行譜分析，求出結構自振特性。……