福州鰲峰洲大橋有限元初始模型
時間:2011-09-08 10:17來源:未知 作者:admin 點擊:次
1. 鰲峰洲閩江大橋概況
福州鰲峰洲大橋（簡稱福州閩江三橋）位于福州市區(qū)，橫跨閩江，北接福州市南北主干道六一路，南接福州南大門則徐大道，是福州市區(qū)內環(huán)線的交通樞紐。大橋主橋為8孔(40. 45+6×70+40. 45)m預應力混凝土變截面連續(xù)箱梁，雙箱單室。主橋全長500. 90m，橋面寬25. 80m，設計荷載等級汽-20，掛-100。1993年建成通車，至今運營12年有余。環(huán)境振動測試與參數識別過程見文獻[8]，實測頻率是采用隨機子空間方法(SSI)[婦識別的結果橋梁伸縮縫。
2. 初始有限元模型
鰲峰洲大橋空間有限元分析模型，采用大型有限元通用軟件ANSYS[11]，按照主橋實際尺寸，對支座以上的橋梁上部結構進行建立。箱梁截面是采用板殼元She1163模擬，上翼緣板與橋面鋪裝層作為一個整體建立模型，欄桿和人行道以質量單元Mass21加于節(jié)點之上。豎向支座處采用固定約束，橋梁兩端伸縮縫采用彈簧單元Combin14模擬，縱向彈簧剛度系數取8×l07 N/m，而橫向約束也采用彈簧單元模擬，彈簧剛度系數取8×l06 N7m。在空間有限元分析模型中共有節(jié)點2409個，單元4065個。
模型材料參數：混凝土箱梁(C50)，彈性模量E-3.5×l04 MPa，容重Dens= 25kN／m3，密度為2. 55×l03kg/m3，泊松比0. 167橋梁伸縮縫。
3. 動力特性的計算
利用根據設計藍圖建立的有限元模型，采用Block Lanczos方法求解，得到的初始有限元模型動力特性見表1，用MAC表示實測振型和計算振型的相關程度。
計算頻率與實測頻率相比，具有一定的誤差，有限元模型需要修正。其中，豎向頻率誤差較小，而橫向與縱向的頻率誤差較大，所以在模型修正的過程中，要擴大對橫向與縱向頻率主要影響參數的修正范圍。
