基于应变能分析的钢-混组合桥梁结构阻尼比特性研究

来源：中国血液净化杂志2023年第7期北京时间：

作者：华旭刚, 李鹏辉, 王甜, 温青, 申杨凡, 陈政清

单位：1. 湖南大学 风工程与桥梁工程湖南省重点实验室, 湖南 长沙 410082;2. 湖南省交通规划勘察设计院, 湖南 长沙 410008;3. 湖南科技大学 土木工程学院, 湖南 湘潭 411201"],"fundList_en":["National Natural Science Foundation of China (52025082); National Key R & D Program for Prevention and Control of Major Natural Disasters and Public Security (2022YFC3005300)

摘要：基于应变能方法发展了一种钢-混组合桥梁的结构等效模态阻尼比计算方法。以一座钢-混组合梁悬索桥为例，基于应变能原理分析计算了大桥的竖弯模态阻尼比，并与现场试验结果进行对比，验证了所提方法的可行性；基于该方法进一步研究了组合梁悬索桥侧弯、扭转模态的阻尼比特性。结果表明：对于钢-混组合梁悬索桥的不同模态，钢主梁、桥塔、主缆等不同子结构的应变能占比差异显著，其中主缆的应变能在竖弯模态中占比最大，钢主梁和混凝土桥面板总应变能在侧弯模态中占主导，扭转模态中不同子结构的应变能占比随阶次而改变；钢-混组合梁悬索桥侧弯等效模态阻尼比最大，竖弯等效模态阻尼比最小且远小于抗风规范建议值。最后，研究了钢-混组合梁悬索桥和斜拉桥的竖弯模态、侧弯模态及扭转模态阻尼比的差异，除侧弯模态外，钢-混组合梁斜拉桥的等效模态阻尼比均大于钢-混组合梁悬索桥。所提计算方法可用于钢-混组合桥梁结构的模态阻尼比计算，计算结果可以为抗风分析提供参考。

关键词：桥梁工程,钢-混组合桥梁,应变能分析,模态阻尼比,模态应变能

基金资助：国家自然科学基金项目（52025082）；国家重点研发计划重大自然灾害防控与公共安全专项（2022YFC3005300）