基于精细化模型的曲线高架桥动力特性研究

由于建立精确的高架桥有限元模型对运营期桥梁结构的动力性能评估与车致振动分析有着重要的意义,并且曲线高架桥与直线高架桥的动力特性存在较大差别。本文利用ANSYS软件建立了曲线高架桥的精细化有限元模型,基于模态分析获得了曲线高架桥频率、振型方面的动力特性,并通过与实测数据对比,验证了计算模型的有效性。同时,探讨了曲率半径、桥梁跨度、桥墩高度等因素对曲线高架桥动力特性的影响。结果表明:曲线高架桥与直线高架桥相比,横向和纵向自振频率变化不大,竖向和扭转自振频率发生较大变化,证明了曲线高架桥具有弯扭耦合的特点。基于曲线高架桥精细化有限元模型,随着曲率半径的增大,曲线高架桥跨度一定时,自振频率变化不大,但圆心角一定时,各向自振频率均明显变小,振型变化也明显。随着桥梁跨度和桥墩高度的增大,曲线高架桥的各向自振频率均变小,其中桥梁跨度对竖向自振频率影响显著。