既有钢板梁桥工作状态仿真分析

摘要

为准确评估既有钢桥的剩余寿命与使用安全,首先要建立能够精确模拟桥梁目前使用状态的工作模型.在搜集、整理桥梁相关数据资料的基础上,结合在役桥梁的特点,以嫩江2号钢桥(钢板梁桥)为例,首先不考虑钢筋混凝土桥面板与主梁的组合作用,承重结构只考虑钢梁,分别用空间梁单元、壳单元建立既有钢板梁桥的静动力仿真分析模型,模型计算频率值小于实测值且两者相差较大,说明仿真分析模型结构刚度小于桥梁实际刚度,应考虑钢筋混凝土桥面板与主梁共同受力;进而考虑全部钢筋混凝土桥面板与主梁共同受力时,模型计算频率值大于实测值,两者相差较大,说明并非全部桥面板与主梁共同受力;取不同的钢筋混凝土桥面板工作宽度,逐步逼近得到最接近桥梁实际工作状态的桥面板工作宽度,建立了能够较好地反映桥梁实际工作状态的仿真分析模型.通过仿真分析模型计算结果与实测资料,以及不同仿真分析模型计算结果的对比分析,结果表明:桥面板部分参与主梁受力时用空间梁单元和壳单元的混合单元模拟的钢板组合梁桥的仿真分析模型较为合理,能够比较真实地反映结构的实际工作状态.该模型将为今后的维修、加固以及剩余寿命评估等后续工作奠定良好的基础.