雷鋼橋施工較為簡單,但起首需要側重寄望混凝土和鋼板的概況措置,對舊、臟嚴重的混凝土構件的粘合面,清往粉塵,再用丙酮擦試概況便可;鋼板概況措置應按照其繡蝕環境,可用噴砂、砂布、砂輪機打磨,使鋼板呈現金屬光澤,打磨紋路盡可能與受力標的目標垂直,然后用丙酮擦試潔凈。 其次要寄望對膠粘劑的選擇,今朝國內市場建筑布局膠粘劑魚龍稠濁,對膠粘劑的選擇必然要慎重。第三要寄望在配膠、粘貼過程中的細節,膠粘劑要嚴格遵循申明書要求的比例配制,特別是要掌控好固化劑的用量,攪拌要平均,同時在粘貼時要包管粘貼面的豐滿、密實。最后要寄望在固化階段不克不及對鋼板有任何擾動。
利用車橋耦合振動分析得到橋面板振動響應,根據結構噪聲的理論, 提出了一種基于橋面板振動的橋梁低頻噪聲簡化分析方法, 并由此探討了降低橋梁低頻噪聲的途徑,主要結論如下: 1)板殼模型準確模擬了橋面板的力學特性,相對于梁格模型可以得到更加準確的橋梁交通振動響應,特別是扭轉和高頻的結構振動, 因此可以為結構噪聲的準確計算打下基礎。 2)與實測結果的對比表明,基于橋面板振動的預測方法得到的低頻噪聲精度比基于梁格振動的方法有了較大提高。 3)降低橋面粗糙度可以降低橋梁低頻噪聲,其效果與橋面的初始情況有關。在將橋面從ISO 標準中次極好路面提高到極好路面時降噪效果明顯, 進一步降低粗糙度則只能降低較低頻率的噪聲。 4)加強橋頭橫梁可以降低車輛對橋梁的沖擊效應, 有效減低橋梁低頻噪聲, 其作用在較高頻率范圍內更加明顯。
貝雷片由上、下弦桿、豎桿及斜桿焊接而成,上下弦桿的端部有陰陽接頭,接頭上有杵架連接銷孔。貝雷片的弦桿由兩根10號槽鋼(背靠背)組合而成,在下弦桿上,焊有多塊帶圓孔的鋼板,在上、下弦桿內有供與加強弦桿和雙層桁架連接的螺栓孔,在上弦桿內還有供連接支撐架用的四個螺栓孔,其中間的兩個孔是供雙排或多排桁架同節間連接用的。靠兩端的兩個孔是跨節間連接用的。多排貝雷片作梁或柱使用時,必須用支撐架加固上下兩節貝雷片的接合部。 在下弦桿上,設有4塊橫梁墊板,其上方有凸榫,用以固定橫梁在平面上的位置,在下弦桿的端部槽鋼腹板上還設有兩個橢圓孔,供連接抗風拉桿使用。貝雷片豎桿均用8#工字鋼制成,在豎桿靠下弦桿一側開有一個方孔,它是供橫梁夾具固定橫梁使用的。貝雷片的材料為16Mn,每片架重270kg。
結構振動分析是噪聲計算的基礎, 因此本節先分析了橋梁振動的模態,然后計算車輛荷載作用下橋梁結構的振動響應。計算模型分別采用板殼和梁格兩種模型,以探討計算模型的影響。 振動模態分析橋梁的自振特性反應結構的剛度指標,是動力響應分析的重要依據。分別采 用板殼和梁格模型進行振動模態分析,前幾階自振頻率和振型。結果表明: 1)板殼模型得到的自振頻率比梁格模型更接近實測值, 特別是扭轉振動頻率(例如第2階自振頻率)方面; 2)梁格模型雖然也可以反映高階振型, 但是自振頻率、模態與板殼模型差別較大, 例如第5、6階自振頻率差別在2 H z 以上,模態也不相同,這說明梁格模型在計算高階頻率的振動時誤差較大。 車輛荷載作用下的結構振動響應所示車輛通過橋梁時的結構振動響應,整個過程用第2 節提出的計算方法來模擬,行車方向為反向行車道,車速約為40 km/h。 橋梁振動輻射低頻噪聲分析 基于振動分析得到橋面板振動速度, 對于板殼模型, 可以直接利用第1節低頻噪聲的計算方法, 得到橋面板振動引起的聲功率,以及橋梁附近某點的聲壓;對于梁格模型,則以梁格節點的振動速度代表該節點周圍橋面板的振動速度, 然后也可利用第1節的方法計算橋梁的聲輻射。 與實測情況相同, 車輛行駛方向分別為正向和反向行車道,車速約為30 km/h,聲壓測點為的點L 。計算時采用的車輛和橋梁模型與節相同, 由于橋面剛剛經過整治 。 由板殼模型計算得到的頻帶聲壓曲線無論是在形態上, 還是在數值上都比梁格模型更接近實測曲線(特別是8 H z以上的較高頻率聲壓部分), 誤差分散程度也小, 因此更適合用來估算橋梁結構低頻噪聲。 分析誤差產生的主要原因, 1)車輛、橋梁、路面粗糙度的計算模型與實際存在差異; 2)嚴格來說, 車輛通過橋梁是一個非平穩的隨機過程,利用FFT方法計算橋梁振動速度的頻譜會造成誤差; 3)實測聲壓包含了部分汽車和輪胎噪聲, 雖然這些噪聲在低頻噪聲段要小于橋梁結構噪聲,但是仍有一定影響。 橋面板振動引起的聲功率參見圖14 。對正向車道行車情況,當頻率在70 H z以下時,板殼模型計算得到的橋面板聲功率與梁格模型結果接近, 70 H z以上時,板殼模型的計算結果要大于梁格模型的結果。對反向車道行車情況,20 Hz以上時,板殼模型計算得到的聲功率普遍大于梁格模型結果,因此對于橋面板輻射聲功率的計算也有必要采用板殼模型。
當車輛通過橋梁時, 橋梁將發生振動, 并向周邊稱為低頻噪聲。對于工作或生活在橋梁周邊的人,如果長期暴露于這種低頻噪聲中, 可能會產生頭痛、耳鳴、失眠、腹部壓迫等生理和心理反應, 嚴重影響身體健康,這已經成為當今城市的一種環境污染。因此有必要對橋梁低頻噪聲進行分析, 并設法降低這種噪聲。 橋梁低頻噪聲本質上是一種結構噪聲, 因此首先要分析車輛造成的橋梁振動。考慮到車輛與橋梁振動的耦合效應, 需要建立車輛與橋梁相互作用的動力系統, 在這個系統中,車輛往往是由車體、輪軸、輪胎和懸掛系統組成的理論模型, 橋梁結構采用有限元模型,車輛通過橋梁的過程采用直接積分法或振型疊加法來模擬。結構振動輻射的噪聲可以用聲能或者聲壓來衡量。聲能代表結構振動輻射的能量,而聲壓則反映了人在空間某點對于噪聲的感受。結構噪聲計算可以采用基于聲學理論的簡化方法,也可以采用邊界元或有限元數值方法, 其在橋梁交通振動輻射低頻噪聲領域的應用尚在發展中。 以往的研究曾經利用梁格模型來計算橋梁在車輛作用下的振動, 并由梁格點的振動來計算橋梁聲輻射。這種方法計算量小,但存在2個缺點: 1)梁格模型在反映橋梁結構的力學特性, 特別是振動特性上誤差較大; 2)梁格模型得到的是梁格端點的振動位移,而聲輻射是由橋面板發出的, 因此梁格端點振動位移與橋面板聲輻射計算存在銜接問題, 由端點位移近似反映橋面板振動會帶來一定的誤差。 在前期研究的基礎上, 提出了一種基于橋面板振動的橋梁低頻噪聲預測方法,由橋面板的振動, 利用簡化的結構聲輻射理論模型來計算橋梁輻射的聲能和周邊某點的聲壓;與聲壓計算相一致, 在橋梁振動計算中, 建立包含橋面板的精細化板殼橋梁模型,并考慮其與車輛的耦合作用。通過某鋼梁橋輻射低頻噪聲的實例分析, 驗證了該方法的有效性。最后,利用文中提出的方法, 探討了降低橋梁低頻噪聲的途徑。
正交異性鋼橋面板是由縱橫向互相垂直的加勁肋(縱肋和橫肋)連同橋面頂板組成的共同承受車輪荷載的結構。20 世紀50 年代德國最先使用這種橋面結構,后來被其他國家廣泛應用,目前已經成為世界上大、中跨度的現代鋼橋常用的橋面結構形式。正交異性鋼橋面板具有高度低、自重輕、極限承載力大、易于加工制造等特點,可代替過去常用的混凝土橋面板,在梁橋、拱橋、斜拉橋和懸索橋等公路鋼橋中已得到普遍應用。 由于正交異性鋼橋面板內力分析復雜, 制造施工要求較高,同時, 縱橫加勁肋構造形式以及橫肋或橫隔板的結構形式的不同都會影響到鋼橋面板的受力特性,加之目前還沒有統一的設計規范, 因此, 有必要對正交異性鋼橋面板進行詳細的受力分析, 避免在設計中造成不必要的浪費。正交異形鋼橋面板通常可分為3 個基本受力基本體系:橋面板作為主梁截面的一部分承受車輛運營荷載(第一基本體系);由橋面板和縱橫向加勁肋組成橋面結構, 承受橋面車輪荷載(第二基本體系);支承在縱橫加勁肋上的鋼橋面板直接承受車輪局部荷載(第三基本體系)。簡化的計算方法是,分別計算3個基本體系, 然后進行應力疊加, 最終得到組合應力。