試驗研究了電纜橋架結構的抗震動態(tài)特性，得到了電纜橋架的頻率和阻尼，分析了電纜橋架立柱的加速度、位移和應變變化規(guī)律，利用ANSYS建立有限元模型，對電纜橋架試驗工況進行時程分析，結果顯示，模擬結果與試驗結果相符，說明利用時程分析能較為準確地反映結構動力響應。

　　1　動態(tài)特性試驗

　　1.1　電纜橋架試件

　　電纜橋架試驗模型為Q235鋼結構，試驗件包含立柱、橫梁和托板，總共三層。試驗件與支撐件通過厚板連接，固定螺栓為10.9級高強度螺栓。

　　1.2　試驗

　　對空載電纜橋架進行白噪聲激勵，白噪聲峰值加速度0.2g，分別進行X，Y向輸入，采集各測點加速度信號;對滿載電纜橋架進行白噪聲激勵，白噪聲峰值加速度為0.3g，進行X，Y，Z三向同時輸入，采集各測點加速度信號，利用隨機子空間法進行模態(tài)識別，確定頻率和阻尼比。測量立柱上的振動加速度、位移和應變。

　　2　試驗結果

　　2.1　頻率、阻尼分析

　　根據(jù)試驗測得的加速度，利用隨機子空間法進行模態(tài)識別，得空載電纜橋架X向整體振型第一階頻率7.31 Hz，Y向整體第一階頻率13.23 Hz，阻尼比3.2%;滿載電纜橋架X向整體振型第一階頻率4.7 Hz，Y向整體振型第一階頻率8.0 Hz，阻尼比3.6%。電纜橋架結構頻率與載重有關，滿載時的頻率小于空載。

　　2.2　加速度響應分析

　　對滿載電纜橋架的加速度響應進行分析，得到1號，2號，3號，4號立柱頂部測點X向、Y向、Z向峰值加速度放大系數(shù)。

　　X向的放大系數(shù)最大，Y向的放大系數(shù)次之，Z向的放大系數(shù)最小，同一方向不同立柱的放大系數(shù)偏差不大。其中加速度峰值放大系數(shù)為測量的加速度峰值與輸入地震臺的加速度峰值之比。

　　2.3　位移響應分析

　　對滿載電纜橋架的位移響應進行分析，得到滿載的電纜橋架1號立柱上(立柱頂部)、中(立柱與第二層托板交叉處)、下(立柱根部)三處測點的X向位移時程，1號柱X向上測點位移最大，中測點位移次之，下測點位移較小。

　　2.4　應變響應分析

　　對滿載電纜橋架的應變響應進行分析，得到不同立柱的Z向彎曲應變，可知1號柱比3號柱Z向彎曲應變略大些。

　　3　動力時程分析

　　3.1　有限元模型建立

　　采用ANSYS建立有限元模型，建模中進行了簡化處理，電纜橋架模型中托板及底座采用Shell63單元，立柱與橫梁采用Beam4單元，螺栓采用Beam188單元。

　　3.2　時程分析

　　對滿載電纜的電纜橋架試驗工況進行模擬，以地震臺面X，Y，Z加速度時程作為模擬載荷輸入，所用阻尼比由試驗得為3.6%。時程分析得到1號立柱上中下三處測點X向位移時程。

　　3.3　與試驗結果對比分析

　　試驗與模擬均得到:X向上測點位移最大，中測點位移次之，下測點位移最小，即立柱的振動位移從上至下減小;立柱根部彎曲應變最大，不同立柱Z向彎曲應變值偏差較小。電纜橋架在振動中是否會損傷，主要取決于最大彎曲應變是否超限，所以只比較彎曲應變和振動位移大的測點。對柱頂部測點X向模擬位移時程與試驗位移時程進行比較。

　　模擬結果與試驗結果的彎曲應變變化趨勢一致，不同時刻的彎曲應變值偏差也較小。綜上所述，理論結果與試驗結果吻合良好，兩者相互印證，說明建立的電纜橋架模型符合工程實際，利用時程分析可以較為準確地反映結構動力響應。

　　上述對電纜橋架進行了抗震動態(tài)特性試驗及響應分析，分析了電纜橋架立柱上的振動加速度、位移和應變變化規(guī)律，建立有限元模型，對試驗工況進行時程分析，并與試驗結果進行對比，結果顯示結果相符，兩者相互印證，對電纜橋架設計具有參考價值。