军用梁临时铺盖体系在汽车荷载作用下的动力响应研究

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地铁车站在交通繁华地段进行施工时,为了满足施工的需要和保障重要交通路段的通行能力,往往会采用半盖挖法作为施工方法,作为围护结构上部通车的临时铺盖体系,其在汽车荷载作用下的稳定性关系到地铁车站施工的整体安全性。本文通过对半盖挖施工方法中的军用梁临时铺盖体系在汽车荷载作用下的稳定性从以下几个方面进行了研究:(1)采用941b拾振器和COINV采集仪对临时铺盖体系在行车作用下的振动情况进行现场的实测,随后对采集的振动频率进行软件分析,得到该临时铺盖体系在测试下的冲击系数和自振频率。(2)采用Midas civil软件对临时铺盖体系进行建模,对在其上的荷载情况进行分析,计算得到临时铺盖体系在静力作用下的路面板和六四式军用梁的位移、内力和应力变化,得到军用梁临时铺盖体系在荷载作用下满足承载力要求,内力方面上跨弦杆受力最大,应力方面跨中下弦杆受力最大。(3)采用Midas civil软件对临时铺盖体系进行模态分析,得到该有限元模型的自振频率和实测的自振频率误差在允许范围内,并且该军用梁临时铺盖体系的一阶自振频率为2.74063,自振振频较低,从而说明该临时铺盖体系的整体结构刚度较弱,因此有必要进行动力响应分析。并且军用梁临时铺盖体系的各阶频率之间连续变化的跳跃性较小,变化均匀且分布比较密集,因此可以得到临时铺盖体系的动力特性比较复杂,进行结构计算时需要考虑高阶振型带来的影响。(4)对临时铺盖体系有限元模型进行时程分析,对不同车速和路面不平整度对临时铺盖体系稳定性的影响进行分析,得到在一定范围内,跨中节点的竖向位移随着车速的提高而增大。最大竖向加速随着车速的提高而提高,在100km/h达到最大值,但100km/h后竖向加速度幅值有所下降。这是由于移动荷载速度越快,荷载在临时铺盖体系上的时间越短,车桥振动之间的相互作用有所下降,竖向加速度减小,所以需要对在其上行驶的车辆进行限速规定。同时对汽车以40km/h行驶在不同路面等级的跨中节点动位移进行时程分析,可得随着路面等级的不断降低,跨中节点的最大动位移逐渐变大,同时路面等级越差,汽车行驶对军用梁临时铺盖体系所造成的振动越频繁。
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