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桥梁伸缩缝跳车冲击荷载计算方法与模型实验汇报人：2024-01-31

桥梁伸缩缝概述跳车冲击荷载分析冲击荷载计算方法研究模型实验设计与实施数据采集与处理技术研究结果展示与讨论总结与展望contents目录

01桥梁伸缩缝概述

适应桥梁结构因温度和交通荷载作用而产生的伸缩变形，保证桥梁结构的正常使用和安全。功能根据伸缩量大小、使用材料和结构形式，伸缩缝可分为多种类型，如对接式、钢制支承式、橡胶组合剪切式等。分类伸缩缝功能与分类

满足桥梁结构伸缩需求，保证行车平稳舒适，防止雨水和垃圾渗入，耐久性好且易于维修更换。根据桥梁结构形式、伸缩量大小和使用要求，选择合适的伸缩缝类型和规格，进行详细的构造设计和计算。伸缩缝设计原则及要求设计要求设计原则

伸缩缝能够吸收和缓冲桥梁结构因温度变化、混凝土收缩徐变等因素引起的伸缩变形。适应桥梁伸缩变形合理设计的伸缩缝能够减少车辆通过时的冲击和振动，提高行车的平稳性和舒适性。保证行车平稳舒适伸缩缝具有良好的密封性能，能够有效防止雨水和垃圾渗入桥梁结构内部，保护桥梁结构免受侵蚀和破坏。防止雨水和垃圾渗入伸缩缝作为桥梁结构的一部分，需要定期进行检查、维修和更换，合理设计的伸缩缝能够方便地进行这些操作。便于维修更换伸缩缝在桥梁结构中作用

02跳车冲击荷载分析

车辆通过桥梁伸缩缝时，由于缝隙存在导致车辆产生颠簸跳跃的现象。跳车现象描述桥梁伸缩缝装置损坏、伸缩缝间隙过大、桥面铺装层破坏、桥梁与引道高差过大等。产生原因分析跳车现象及产生原因

冲击荷载类型根据跳车现象的不同，冲击荷载可分为垂直冲击荷载、水平冲击荷载和复合冲击荷载。冲击荷载特点作用时间短、幅值大、具有明显的动力效应，对桥梁结构产生不利影响。冲击荷载类型与特点

跳车对桥梁结构影响对桥面铺装的影响跳车产生的冲击荷载会导致桥面铺装层出现开裂、剥落等破坏现象。对伸缩缝装置的影响频繁的跳车冲击会加速伸缩缝装置的磨损和老化，影响其使用寿命。对桥梁结构整体性的影响长期的跳车冲击可能导致桥梁结构整体性受损，降低桥梁的承载能力和使用寿命。

03冲击荷载计算方法研究

123基于牛顿第二定律，建立车辆-桥梁耦合振动方程，考虑车辆质量、速度、加速度以及桥梁结构特性等因素。动力学基本方程利用模态叠加法，将桥梁结构的复杂振动分解为若干简单模态振动的叠加，便于求解和分析。振动模态分析考虑桥梁结构的阻尼和恢复力特性，建立相应的数学模型，以更准确地模拟实际振动过程。阻尼与恢复力模型动力学基础理论应用

03动力响应分析利用有限元软件进行动力响应分析，计算桥梁结构在冲击荷载作用下的应力、应变和位移等响应指标。01有限元模型建立根据桥梁结构实际尺寸和材料特性，建立精确的有限元模型，包括桥梁主体结构、伸缩缝等关键部位。02边界条件与荷载施加合理设置边界条件，模拟桥梁结构的实际约束情况；根据车辆通过伸缩缝时的实际运动状态，施加相应的冲击荷载。有限元法在冲击荷载计算中应用

设计合理的实验方案，包括实验模型制作、实验设备选型、数据采集与处理等环节，确保实验结果的准确性和可靠性。实验方案设计将实验结果与理论计算结果进行对比分析，验证冲击荷载计算方法的正确性和适用性。实验结果对比针对实验结果与理论计算结果之间的差异，进行误差分析并提出相应的改进措施，以进一步提高计算方法的精度和可靠性。误差分析与改进实验验证与结果分析

04模型实验设计与实施

验证理论计算方法的正确性通过模型实验，可以验证理论计算方法的准确性和可靠性，为实际工程应用提供有力支持。探究伸缩缝跳车冲击荷载的影响因素通过改变实验条件，可以探究不同因素对伸缩缝跳车冲击荷载的影响，为优化设计和施工提供指导。为类似工程提供经验借鉴通过模型实验，可以积累类似工程的经验，为类似工程的设计和施工提供借鉴和参考。模型实验目和意义

设计思路根据相似原理，设计缩尺比例的桥梁模型和车辆模型，模拟实际桥梁伸缩缝跳车冲击过程。参数确定根据实验目的和要求，确定模型的几何尺寸、材料属性、荷载条件等关键参数，确保模型实验的准确性和可靠性。模型设计思路及参数确定

根据模型设计图纸和实验要求，搭建桥梁模型和车辆模型，安装传感器和数据采集系统，确保实验装置的稳定性和可靠性。实验装置搭建在实验前对实验装置进行调试，检查传感器和数据采集系统的工作状态，调整模型的位置和姿态，确保实验结果的准确性和可靠性。同时，对实验过程进行全程监控和记录，为后续数据分析和处理提供有力支持。调试过程实验装置搭建与调试过程

05数据采集与处理技术研究

传感器类型选择及布置方案应变传感器传感器布置方案位移传感器加速度传感器用于测量桥梁伸缩缝处的应变变化，常用的有电阻应变片、光纤光栅传感器等。用于测量桥梁伸缩缝处的位移变化，常用的有线性可变差动变压器（LVDT）、激光位移传感器等。用于测量桥梁伸缩缝