
铁路跨度12m低高度钢筋混凝土板梁桥试验研究




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20XX年第6期贾晋中:铁路跨度12m低高度钢筋混凝土板梁桥试验研究21两座桥梁支座均采用板式橡胶支座,桥上线路为直线,上行重车线轨道结构均为无缝线路、75kgm钢轨、型轨枕。
1、西留肖中桥采用单线圆端形板式桥墩,跨新沧保公路大桥采用门式框架墩。
2、两座桥梁下部结构如墩台形式、墩高、基础类型等均不一致,对两座桥梁均测试墩台动力响应以便于梁体结构动力性能对比分析。
两座桥梁测点布置如图2所示。
3、(a)西留肖中桥(b)跨新沧保公路大桥:竖、横向振幅:竖、横向位移0:速度:应变图2两座桥梁试验测点布置示意试验测试内容主要分为振幅、位移、应变与列车速度。
4、振幅传感器采用国家地震局哈尔滨工程力学研究所生产的891-传感器与积分放大器;应变传感器采用日本KYOWA公司生产的KFW一5120应变片与动态应变仪;位移传感器采用中国水利水电科学研究院生产的LVDT差动变压器式位移计与位移放大器;列车速度传感器采用永磁磁钢。
5、各传感器通过数据电缆连接至动态数据采集分析系统进行试验物理量的测量。
6、13测试列车测试列车为运营列车,列车类型主要为C64,C70A,C80。
7、西留肖中桥测试运营列车速度为5464kmh,平均车速为60kmh;跨新沧保公路大桥运营列车速度为6877kmh,平均车速为75kmh。
8、2测试结果及分析21自振频率采用力锤冲击法对两座桥梁梁体竖向自振频率进行测试。
实测西留肖中桥第1孔左右两片梁的竖向一阶自振频率为920Hz;实测跨新沧保公路大桥第10孔左右两片梁体竖向一阶自振频率为880Hz。
22梁体竖向振幅运营列车作用下西留肖中桥左右梁体跨中竖向振幅最大值分别为223,229mm;跨新沧保公路大桥左右梁体跨中竖向振幅最大值分别为254,244mm。
两座桥实测梁体竖向强振频率与列车速度车长均呈线性关系,并与强振频率理论计算值(f=车速车长)吻合;左右两片梁跨中竖向振幅相位在梁体竖向响应的主要频率范围内呈线性正相关,相关系数接近于10,说明两片梁体竖向共同作用状态较好。
23梁跨体系横向振动运营中发现西留肖中桥梁体横向振幅较大,桥上车辆晃动,存在行车安全隐患。
本文详细地对运营列车作用下桥跨结构的横向振动响应进行了测量。
桥跨横向振动测点包含梁端与跨中截面处的横向振幅、支座横向位移、墩顶横向振幅。
梁跨体系横向刚度评价方法按照文献1中的规定进行,评价指标见表1。
需要说明的是,梁端横向振幅与特殊墩台结构横向振幅没有相应的评价标准,本文主要为分析横向振动响应过大的原因而加以测量。
表1桥跨体系横向振动评价参数项目限值mm梁体跨中横向振幅通常值095梁体跨中横向振幅行车安全限值133西留肖中桥墩顶横向振幅通常值(60kmh)039西留肖中桥墩顶横向振幅通常值(V60kmh)044板式橡胶支座横向位移2O0实测两桥左侧梁体跨中及C80货车作用下梁端横向振幅与行车速度关系见图图4。
右侧梁体跨中横向振动响应规律与左侧基本一致,在此不再赘述。
运营列车作用下,西留肖中桥左右梁体跨中竖向振幅最大值分别为073,074mm;跨新沧保公路大桥行车安全限值l33mm一通常值:列车速度(kmh)o西留肖中桥,c64t西留肖中轿。
C70Aa西留肖中桥,C80跨新沧保公路大桥,c64跨新保公路大桥,C70A踌新沧保公路大桥,C80图3两桥左侧梁体跨中横向振幅与行车速度关系1111O000guv璺I鞲匠颦d】22铁道建筑E昌坚-叵|匿薅廓l行车安全限值133mln日m通常值095mm雌一:列车速度(1nh)。
西留肖中桥左侧粱体,神池端西留肖中桥左侧集体,跨中跨新沧保公路大桥左侧,神池端o西留肖中桥左侧粱体,黄骅端-踌新沧保公路大桥左侧集体,黄骅端图4C80货车作用下左侧梁端横向振幅与行车速度关系左右梁体跨中竖向振幅最大值分别为045,040Ii1m,实测梁体跨中横向振幅均小于梁体跨中横向振幅通常值,但西留肖中桥梁体跨中横向振幅实测值的离散程度与数值大小均大于跨新沧保公路大桥实测值。
C80货车作用下西留肖中桥梁体横向振幅沿线路方向依次增大,台上梁端(神池南)梁体横向振幅最小,墩上梁端(黄骅港)横向振幅最大;跨新沧保公路大桥梁体横向振幅两梁端与跨中基本一致。
测试梁跨下部结构西留肖中桥神池南为桥台,黄骅港为桥墩。
跨新沧保公路大桥两梁端均为结构形式相同、墩高基本一致的桥墩。
一般而言,桥台水平刚度远大于桥墩水平刚度,而梁体横向振幅与下部结构刚度关系密切,造成两桥梁体横向振幅沿线路方向表现规律不一致。
运营列车作用下,西留肖中桥左右梁体梁端板式橡胶支座横向位移最大值分别为133,115mm,跨新沧保公路大桥左右梁体跨中竖向振幅最大值分别为060,043mm,两桥板式橡胶支座横向位移均满足规范限值要求。
对于西留肖中桥,台上与墩上支座横向位移最大值分别为057,133mm,跨新沧保公路大桥两梁端墩上支座位移基本一致。
运营列车作用下,西留肖中桥墩顶横向振幅。
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