考虑车队叠加效应与桥面平整度影响的梁式桥动力冲击系数研究
2019-10-21刘晨光张连振高庆飞
振动与冲击 2019年19期
关键词:桥梁
刘晨光, 张连振, 高庆飞, 孙 勇
(哈尔滨工业大学 交通科学与工程学院,哈尔滨 150090)
移动车辆荷载通过桥梁时,会使桥梁结构发生受迫振动,在桥梁工程中,此种受迫振动所引起的荷载放大效应被称为冲击效应,通过冲击系数来描述。我国规范定义冲击系数为:在汽车通过桥梁的效应时间曲线上,最大静效应位置处,量测得到的最大动效应与最大静效应的比值[1],即:
(1)
式中:μ为一般所指的冲击系数。也会直接使用η来代表冲击作用,并称之为动力放大系数(Dynamic Amplification Factor,DAF)。DAF与μ所代表的物理含义相同,在数值上相差1。
由于影响因素多,且具有较大的随机性,目前在各国桥梁设计规范中,均是基于一定数量的实测数据,对冲击系数给出一个估值,估值的依据主要为桥梁本身的刚度指标[2]。其中较早制定的规范如美国的AASHTO(1973)、德国的DIN1072和中国的89规范等,采用桥梁跨径L作为冲击系数的指标。而后随着对车桥耦合理论的进一步研究,加拿大安大略省桥梁规范DHBDC(1982)最早开始采用桥梁的基频f作为冲击系数的指标,我国也在04规范中开始采用基于结构频率的冲击系数公式,并沿用至今[3-5]。
从设计规范中冲击系数的确定方法与发展过程可知,目前的设计冲击系数仍是一个半经验半理论的结果,主要根据跨径、基频等结构参数确定冲击系数的大小。但根据近几年国内外对车桥耦合振动的进一步研究[6-8],桥面不平整度、连续车辆作用等非桥梁自身结构因素反而是影响车桥体系中桥梁动力响应的更主要因素,仅根据桥梁自身的结构参数,无法完全的估计实际冲击响应的大小。……
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