钢管 混凝 土系杆 拱桥 的 出现顺应 了拱桥 不 断 向大 跨度 、轻 型化方 向发 展 的趋 势 。飞 燕式 系 杆 拱 桥是 拱 桥 中极具 特色 的一 种 桥型 ，由 主跨 、边 跨 、主 拱 墩 及 系 杆 四大部 分组 成 。主 跨 为 中承 式 钢管 混 凝 土 拱 ，跨 度 较 大 ，矢 跨 比也较 大 ；两边 跨 为 半 跨悬 臂 上 承 式 拱 ，跨 度 较小 ，矢跨 比也较 小 ；主跨 、边跨拱 脚均 固结 于桥墩 ， 通 过锚 固于 两 边 跨 端部 的 系杆 (索 )来 平 衡 主 拱 的 大 部 分水 平推 力 。由于 钢管 混 凝 土 拱桥 跨 度 大 ，质 量 轻 ，其本身刚度小 ，同时在设计 中又很少考虑其动力特 性 ，从 而给 此类拱 桥 的运营带 来安 全 隐患 。 目前 ，关 于 该 类 桥型设 计 与施工 方 面 的文 献 报 道 较 多 ，而对 成 桥 后 结构 自身 固有 动力特 性进 行分 析 的文献还 较少 。本 文 以一座新 建 五跨 连续 自锚 飞燕 式钢 管混凝 土 系杆拱 桥为研 究对 象 ，通过对 成桥后 的动载试 验 ，得 出其 自身 的动力 特性 ，并 结合理 论计算 分 析 ，评定 成桥 的结 构特 性 和设计 效果 。 1 桥 梁 结 构 概 述 本新 建大 桥位 于浙 江 绍 兴 袍 江经 济 技 术 开发 区 ， 主 桥为带 飞燕 式边拱 的三跨连 拱 中承式钢 管混 凝土 系 杆 拱桥 。跨径 为 40m +3×185m+40m，拱 轴线 形 式 为 二 次 抛 物 线 ，矢 跨 比为 1／4，拱 肋 截 面 形 式 为桁 架 式 。桥 面宽 45m，设 1．5％ 横 坡 ，双 向 2．1％ 纵 坡 ，中 跨 跨 中设 R =4000m 竖 曲线 。设 计 车 辆 荷 载 为 汽 超一 20，挂 120，人 群活载 为 4．0kN／m 。 上下 游拱 肋位 置处各 设 6根柔性 系杆 以平 衡拱 肋 的水平 推 力 。系 杆 采 用 欧 维 姆 公 司 生 产 的 OVMXG． 收稿 日期 ：2011—08．19；修回 日期 ：2011-10．08 作 者 简 介 ：李 闯 (1983一 )，男 ，河 南 泌 阳人 ，硕 士 研 究 生 。 K15．37B型 环 氧 喷 涂 钢 绞 线 成 品 索 ，钢 丝 公 称 强 度 1 860 M Pa。 吊杆 为可 换 式 双 吊杆 。规 格 为 2×8567，钢 丝公 称强 度 1670MPa，外包 PE护套 。 2 理论计算和动力性能试 验 2．1 理论 计算 1)模 态分析 理论 模态 分析 是进行 动 力 响 应分 析 的基 础 ，钢 管 混凝 土 拱桥模 态分 析通 常采 用 有 限元 法 ，求解 结 构 的 自振 频 率和 振型 。 模 态理论 是运 用 固有 振 型 矩 阵 的正 交 性 ，对 振 动 系统运 动微分 方程 的各 系数 矩 阵解 耦 ，使各 系数 矩 阵 对 角化 ，从而 使 多 自由度 的 复 杂结 构 成 为 多个 单 自由 度 系统 的叠加 。无 阻尼 自由振动 体系 的运动 方程 mig”+ku =0 (1) 式 中 ，m，k分别 为 系 统 的 总质 量 矩 阵 、刚 度 矩 阵 ；U为 系统 自由度 的广 义坐标 列 阵 。 式 (1)的通解 为lf=Asin( +0) (2) 系统 的特征 方程 为一 Ca)m =0 (3) 由式 (3)求出系统的固有频率 ∞ =2 (i= 1，2，3，… ，n) (4) 根据 以上模 态理 论 的基本 方程来 研究 桥梁 结构 的 自振 特性 ，首先 应建 立桥 梁 的空间力 学计算 模 型 ，然 后 计算 出结构各阶的振型、频率等主要模 态参数来进行 分 析 。2)建立计算模型 4 根 据本桥 的结 构 形 式 和 受 力 特 点 ，利 用 MIDAS

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