福州鳌峰洲大桥有限元初始模型
时间:2011-09-08 10:17来源:未知 作者:admin 点击:次
1. 鳌峰洲闽江大桥概况
福州鳌峰洲大桥（简称福州闽江三桥）位于福州市区，横跨闽江，北接福州市南北主干道六一路，南接福州南大门则徐大道，是福州市区内环线的交通枢纽。大桥主桥为8孔(40. 45+6×70+40. 45)m预应力混凝土变截面连续箱梁，双箱单室。主桥全长500. 90m，桥面宽25. 80m，设计荷载等级汽-20，挂-100。1993年建成通车，至今运营12年有余。环境振动测试与参数识别过程见文献[8]，实测频率是采用随机子空间方法(SSI)[妇识别的结果桥梁伸缩缝。
2. 初始有限元模型
鳌峰洲大桥空间有限元分析模型，采用大型有限元通用软件ANSYS[11]，按照主桥实际尺寸，对支座以上的桥梁上部结构进行建立。箱梁截面是采用板壳元She1163模拟，上翼缘板与桥面铺装层作为一个整体建立模型，栏杆和人行道以质量单元Mass21加于节点之上。竖向支座处采用固定约束，桥梁两端伸缩缝采用弹簧单元Combin14模拟，纵向弹簧刚度系数取8×l07 N/m，而横向约束也采用弹簧单元模拟，弹簧刚度系数取8×l06 N7m。在空间有限元分析模型中共有节点2409个，单元4065个。
模型材料参数：混凝土箱梁(C50)，弹性模量E-3.5×l04 MPa，容重Dens= 25kN／m3，密度为2. 55×l03kg/m3，泊松比0. 167桥梁伸缩缝。
3. 动力特性的计算
利用根据设计蓝图建立的有限元模型，采用Block Lanczos方法求解，得到的初始有限元模型动力特性见表1，用MAC表示实测振型和计算振型的相关程度。
计算频率与实测频率相比，具有一定的误差，有限元模型需要修正。其中，竖向频率误差较小，而横向与纵向的频率误差较大，所以在模型修正的过程中，要扩大对横向与纵向频率主要影响参数的修正范围。
