车桥振动对农村桥梁病害分析课件.docx

车桥振动对农村桥梁病害分析 摘要：农村公路桥梁的类型以板式梁桥为主，且多数都是实心板截面。这类型桥梁的常见病害主要有主梁开裂、基础冲刷以及桥面破损。针对这些问题可以采用VBCVA进行车辆桥梁藕合振动分析，结果表明，桥面不平整度是造成农村桥梁病害的主要原因。 关键词：车桥振动；农村桥梁；病害近几年来我国对于公路桥梁的安全性和使用质量引起了很大的重视，因此颁布了《公路桥涵养护规范》以及《公路桥梁技术状况评定标准》等规章制度，作为公路桥梁结构建设效果的衡量标准。而农村公路桥梁由于车辆荷载小受到的关注相对较小。1 常见的农村公路桥梁建设病害1.1 板式梁桥通常情况下我们将空心板界面装配式桥梁称为板式梁桥。农村公路桥梁跨径一般情况下小于10m，实心板的整体浇筑式梁桥由于实施工艺相对比较简单因此被广泛应用。根据观察分析得出，农村公路桥梁建设常见的主要病害有：桥梁主梁产生纵横向开裂，承载墩柱出现倾斜现象，承载墩柱冲刷，桥梁桥台产生损毁现象，桥梁栏杆缺失和桥梁面产生破损。桥梁主梁产生横向开裂主要是因为跨中截面弯矩较大，且桥梁截面下缘受到拉伸。桥梁主梁产生纵向开裂主要是在行车道轨道，桥梁局部受到强力形成的；承载墩柱倾斜，承载墩柱冲刷，桥台损毁都因为桥梁长时间受到冲刷导致的；而桥梁栏杆缺失和桥梁面破损都因为意外交通事故，突发事件以及受强力作用导致的。1.2 完成T型及小箱型截面结构分析在农村公路桥梁建设中，因为T型，小箱型截面简支梁桥的实施工艺十分复杂所以应用较少，但是在县道，省道以及国道等被应用广泛。根据观察分析得出，T型，小箱型截面简支梁桥不但有着类似板式梁桥主梁开裂以及桥梁面破损等建设病害，而且还有桥梁支架脱空，地面伸缩缝失效和桥梁横隔板断裂等病害。如果养护人员没有及时对地面伸缩缝失效进行处理，那么地面就有可能产生堵塞现象，严重还可能导致地面无法自由伸缩。桥梁横隔板断裂的形成主要是因为桥梁受力不均匀，横隔板断裂之后还会使主梁各部分受力更加不均匀，长时间不处理容易导致恶性循环，所以为了提高桥梁的养护质量和使用年限应当定期对桥梁做检查和维护。1.3 对双曲拱桥进行分析新型拱桥双曲拱桥主要的建设病害有：双曲拱拱顶裂缝，拱脚裂缝，拱腹拱顶裂缝和拱波纵向裂缝。 双曲拱桥产生裂缝的位置主要是严重拉伸的部位，拱桥受力部位以及特点和裂缝位置有着很大的关联，因此为了提高桥梁维修养护就必须熟练掌握拱桥的受力部位以及特点。2 对车辆桥梁耦合振动进行研究分析桥梁规划人员设计桥梁需要分析车辆对桥梁产生的动力效应，因此把车辆荷载重力和冲击系数的乘积来表示动力效应。为了确保规划设计规范通常将基频的函数或者桥梁跨径作为冲击系数。通过大量的研究分析表明，桥梁结构中相对容易发生损坏的部位为桥梁面，与实验观察分析的结果是相同的。因此，为了研究桥梁面损坏对桥梁使用年限产生的影响，我们可以采用自编程序VBCVA对车辆桥梁藕合振动进行研究和分析。第一，分析桥梁的基本信息。在农村公路桥梁建设中大多是采用板式梁桥，并且以实心板截面为主。基于此，文章为了研究农村公路桥梁采用跨径L等于8米的实心板梁桥分析，桥梁宽度b等于5米，实心板厚度h等于0.3米，梁桥混凝土使用的是C30，重度p等于2500kg/m3，混凝土弹性模量E等于3. 00 乘以104 MPa。 ?1====7.363Hz （1）采用ANSYS构建桥梁结构动力有限元模型，经过计算频率等于7. 360Hz，数值和理论值基本一致且误差相对较小，同时验证了桥梁结构动力有限元模型的准确性。根据颁布的新旧《公路桥涵设计通用规范》制度，分别计算新旧制度的设计冲击系数，设置为μ1，μ2。 μ1=×0.30=0.2775 （2） μ2=0.1767ln ?1-0.0157=0.3371 （3）通过计算公式分析，μ2大于μ1，由此可见新规范制度比旧规范制度的冲击系数高。第二，分析车辆的基本信息。通过实验分析得出，双轴和三轴重车对桥梁的损坏比小型车辆要大。文章通过对35吨的三轴载重车来分析对桥梁结构的破坏程度。第三，桥面不平等度的等级分析。根据调查研究显示，绝大多数农村公路桥梁显著缺陷主要是桥面损坏大且坑槽多。文章通过桥面不平等度的等级来分析最大幅值和不平等系数的关系。图1不平整度示意图(不平整系数α=2.5 x 10-6)图2不平整度最大幅值与不平整度系数之间的关系第四，分析实验结果。当三轴载重车以相同的速度经过简支梁桥时，车辆行驶速度为10 ，20，30，40，SOkm/h，根据图中信息我们知道不平等度最大幅值h为2，4，6，8，lOcm。 μ=-1