橋墩動力特性分析及基礎約束剛度動力識別方法研究.pdf

1、相對于橋梁上部結構主梁或其他結構而言，橋墩剛度參數(shù)的識別比較復雜，其施工質量控制和病害診斷也更顯困難。本文根據(jù)系統(tǒng)工程的思想，將基礎與土的共同作用當做一個系統(tǒng)，系統(tǒng)的出口即是基礎對橋墩底部的約束剛度。以Rayleigh能量法和Southwell頻率合成法為基礎，深入研究不同基礎類型的橋墩結構在墩頂附加質量作用下其自振基頻與墩基約束剛度參數(shù)之間的關系，將橋墩結構的基頻用橋墩相關參數(shù)的顯式來表示。將橋墩基頻表示成各慣性元和復原元所組成子系統(tǒng)

2、的頻率合成，其中慣性元為橋墩自身分布質量、墩頂附加質量和基礎質量，復原元為基礎的約束剛度、橋墩的彎曲和剪切剛度。分析了墩頂附加質量、基礎約束剛度、變截面系數(shù)、基礎轉動慣量、剪切變形和蓋梁剛度等因素對橋墩自振基頻的影響，并同時建立桿系結構有限元模型進行了對比。結果表明，本文建立的橋墩復合振動基頻計算公式具有較高的精度，能滿足工程需要。 在橋墩動力特性分析的基礎上，研究了只在無載特征值試驗測定結構基頻的情況下初步估計基礎約束剛度最小