冲击系数说明书

冲击系数说明书

1、冲击系数原理

在桥梁实验中，可根据动力冲击系数的实测值来评价桥梁结构的行车性能，实测冲击系数大则说明桥梁结构的行车性能差，桥面的平整程度不良，反之亦然。桥梁动载实验中，动力荷载作用与桥梁结构上产生的动挠度或动应变，一般较同样的静荷载所产生的相应的静挠度（静应变）要大。以动挠度为例，动挠度与相应的静挠度的比值称为活荷载的冲击系数（1+μ）。由于挠度反映了桥梁结构的整体变形，是衡量结构刚度的主要指标，因此活载冲击系数综合反映了动力荷载对桥梁结构的动力作用。活载冲击系数与桥梁结构的结构形式、车辆行驶速度、桥梁的平整度等因素有关。为了测定桥梁结构的冲击系数，应使车辆以不同的速度驶过桥梁，逐次记录跨中截面的挠度时程曲线，按照冲击系数的定义有：

mean

Y Y max

1=

+μ

式中：max Y ----动载作用下该测点最大动挠度值；

mean

Y ----相应的静载荷作用下该测点最大挠度值，简称最大静挠度值，其

值可由动挠度曲线求得：

)(2

1min max Y Y Y mean +=

其中min Y 为与mean Y 相应的最小挠度值。如图1所示。

图1 移动荷载作用下桥梁动挠度曲线

同理，在动载实验中测试动应变时，产生的冲击系数（1+μ）的计算公式如下：

mean

S S max

1=

+μ

式中：max S ----动载作用下该测点最大动应变值；

mean

S ----相应的静载荷作用下该测点最大应变值，其值可由动应变曲线求

得：

)(2

1min max S S S mean +=

其中min S 为与mean S 相应的最小应变值。

另外，在测试动应变时程曲线时，由于应变片的贴法的正负极性不同，用户实测的动应变曲线的主峰 （应该怎样命名？？？）很可能往下（为负值），在这种情况下，冲击系数的计算公式不变，但是max S 、mean S 、min S 都将有所改变，具体如下：

max S ----动载作用下该测点最大动应变的绝对值； mean

S ----相应的静载荷作用下该测点最大应变的绝对值；

min S ----与mean S 相应的最小应变的绝对值。

2、操作实例

如图2所示为实测的一条动挠度曲线。

图2 原始曲线

首先，按住“Ctrl”键，在按住鼠标左键对动挠度曲线进行局部放大。设置峰值搜索光标，找到该动挠度时程曲线中的最大值，然后设置双光标，选取分析区域。分析区域的选取原则为：双光标内必须包含整个动挠度时程曲线的最大值，以及与该最大动挠度值相对应的最大静挠度值。一般情况下，与最大动挠度相对应的最大静挠度值对应的点在最大动挠度的两侧的两个谷值之一（毛刺除外）分析区域选取的合理与否直接决定了冲击系数的结果的正确与否，因此在选取分析区域前，一定要对整个动挠度（动应变）曲线进行详细的分析，谨慎选取。如图3所示。

图3 分析范围的选取

分析区域选取完毕之后，选择“工程软件|冲击系数（1+μ）计算”，即可计算出冲击系数值，如图4所示。

图4 冲击系数计算