横隔板对简支T梁横向动力特性的影响

横隔板对简支T梁横向动力特性的影响
T型截面简支梁在我国既有铁路桥梁上应用很广。

这些简支T梁大都设计于20世纪60～70年代，两片T梁沿纵向分开，通过横隔板连接，且数量较少，不能完全起到保证2片T梁相互连成整体的作用，不能很好地共同抵抗横向弯曲。

经过长期运营，尤其是近年来在铁路提速过程中，一些梁的横隔板断裂、混凝土剥落，在列车通过时跨中横向振幅过大，已不能满足我国现行铁路桥梁检定规范的要求。

为了提高铁路运输质量和在运输市场的竞争力，我国铁路干线实施全面提速。

铁道部在充分吸收前面五次大面积提速的经验的基础上，于2005年提出了第六次铁路大提速，部分提速干线列车时速将达到200km/h。

提速必须以保证安全为前提，既然已有一些桥梁的结构构造不能满足提速列车的运行条件，就有必要对这些铁路桥梁进行加固改造以满足安全运营的要求[1-3]。

常用的增强横向刚度的方法有加强横隔板、增设水平板、加宽桥面板、施加体外预应力等。

本文以40m铁路预应力混凝土简支T梁为研究对象，较为系统地分析了横隔板参数对梁体动力特性的影响规律，这对提高铁路桥梁设计质量和对现有桥梁进行正确的状态评估和选择合理的加固方案都具有非常重要的意义。

1桥梁概况
该双片式简支T梁全长40.6m，两片T梁在纵向分开，只在横隔板处相连。

两片T梁中心距为2m，梁高3m。

全桥共设置11道横隔板，横隔
板间距为4m，中部横隔板端部厚0.14m，端横隔板厚0.33m。

腹板在梁端局部部腹板厚0.6m，在梁端第一节间厚0.2m，其余均为0.15m。

2计算模型及加固方案理论分析
2.1计算模型
以上述双片式简支T梁为研究对象，采用大型有限元软件ANSYS按实际尺寸建立有限元模型，采用实体八节点六面体solid45单元，按实际支座模拟边界条件。

由于实桥横隔板为非预应力结构，其强度与梁体相比要有所降低，因此在模型中对其弹性模量进行折减。

二期恒载作用等效为均布荷载分布于桥面板上。

桥梁的振动是由桥上运行列车引起的外激振动，其振动相应的大小与外界激励的大小和桥梁本身抵抗变形的能力即桥梁的刚度有关。

车桥系统横向振动在桥梁上的直接反映为梁的横向振幅和振动频率。

引起桥梁横向振动的机理有以下几种原因：
(1)转向架的蛇行运动和横向摆振。

转向架的蛇行运动是导致桥梁横向振动的主要原因之一。

(2)线路轨道不平顺，促使列车在桥上运行出现侧滚和不均匀摇摆，对桥梁横向造成更大冲击。

(3)货物列车的编组影响。