温度对下承式钢管混凝土拱桥振动影响分析

影响钢管混凝土拱桥自振特性的因素有很多,除了拱桥自身的原因,环境温度对其也有影响。以下承式钢管混凝土拱桥为研究对象,基于有限元方法,建立了拱桥三维数值模型,分析了不同环境温度作用下拱桥的振动特性,并根据数值模拟结果,采用指数函数给出了环境温度与拱桥振动频率非线性拟合关系式。计算结果表明,随着外界温度的升高,体系联合广义刚度增大,结构的自振频率升高;随着外界温度的降低,结构的自振频率降低。当环境变温相同时,基频变化率大于同温度下其他阶次频率的变化率;当环境变温不同时,同阶次振动频率的变化率随变温幅度的增大而增加。给出的温度-频率非线性指数函数拟合关系,拟合值与有限元值吻合较好,实用性强。在桥梁检测时考虑外界温度变化对拱桥结构自振频率的影响,可提高检测结果的准确性与可靠性。