橋梁檢測中的振動分析及應(yīng)用.pdf

1、1 引言 橋梁結(jié)構(gòu)在移動的車輛、人群、風力和地震等動力荷載作用下會產(chǎn)生振動。橋梁結(jié)構(gòu)的振動是橋梁結(jié)構(gòu)分析的一項重要內(nèi)容。橋梁結(jié)構(gòu)的振動影響因素復(fù)雜，僅靠理論分析還不能滿足工程應(yīng)用的需要，一般需采用試驗分析和試驗測試相結(jié)合的方法解決，橋梁動載試驗就成為該問題必不可少的手段。橋梁結(jié)構(gòu)的動力特性(振型、頻率和阻尼比)是橋梁承載能力評定的重要參數(shù)，同時也是識別橋梁結(jié)構(gòu)工作性能和橋梁抗震分析的重要參數(shù)。隨著我國公路橋梁檢驗制度的推行，橋梁

2、的動載試驗將會越來越受到重視。 在車輛動載和個別情況下人群動荷載、風力和地震地面運動作用下，橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的振動會增大按靜力計算的內(nèi)力和可能引起結(jié)構(gòu)局部疲勞損傷，或會形成影響橋上行車的舒適與安全的振動變形和加速度，甚至使橋梁完全破壞，如1940年秋美國Tacoma吊橋因風激扭轉(zhuǎn)顫振而破壞的情況和1972年夏我國唐山大地震時唐山市附近的灤河公路橋的破壞片段?？梢姌蛄航Y(jié)構(gòu)的振動是影響橋梁的使用與安全的重要因素之一。 2 橋梁結(jié)

3、構(gòu)振動的原理橋梁結(jié)構(gòu)振動，是伴隨著外作用輸入(車輛動荷載、風力、地震波)和摩擦損耗(材料內(nèi)摩擦和連接及支撐的摩擦)，結(jié)構(gòu)體系的變形能量和運動能量互相轉(zhuǎn)換的周期性過程。體系受外作用輸入的感應(yīng)程度，與它的固有頻率與輸入作用的頻率之比，即共振程度，密切相關(guān)。因此在所有橋梁結(jié)構(gòu)振動分析中，必須首先確定結(jié)構(gòu)的固有頻率和阻尼(摩擦)這兩個結(jié)構(gòu)動力特性。 2．1 梁橋的固有振動固有振動反映固有系統(tǒng)的固有特性，是研究一切振動問題的基礎(chǔ)。所謂固有