異型拱橋動力特性分析.pdf

1、異型拱橋作為一種新興橋型，以其獨特的美學(xué)效果，隨著拱橋結(jié)構(gòu)分析理論的完善以及施工工藝的突破得到了飛躍式的發(fā)展。由于異型拱橋結(jié)構(gòu)的特殊性，其動力問題也更為引起關(guān)注，像地震、風(fēng)振、車振等經(jīng)典動力問題也是該類橋型無法回避的問題。所以對異型拱橋的動力問題進行研究顯得十分必要。 本文首先回顧了異型拱橋的發(fā)展歷程，闡述了拱橋自振特性的求解方法，分為理論解析法和有限元數(shù)值分析法。并結(jié)合工程實際建立了拱肋跨徑180m，主梁跨徑190m，矢跨比0

2、.3451，平面半徑R=600m的拱肋斜跨主梁的異型拱橋——張家口清水河通泰大橋的有限元模型。 （1）分析了該橋的自振特性；并討論了該橋各種參數(shù)（主梁中心線與拱肋中心線之家的夾角、矢跨比、寬跨比、拱肋剛度）對自振特性的影響。 （2）應(yīng)用現(xiàn)有的抗震理論，采用時程分析法對該橋的抗震性能進行計算分析。分析了該橋在一維和三維地震動作用下的響應(yīng)特點，并比較了其在一維和三維地震動作用下的響應(yīng)。結(jié)果表明既要重視三維地震動響應(yīng)分析，同時

3、也要重視低維地震動響應(yīng)分析。 （3）對該橋進行了車輛荷載動力分析，模擬分析了當(dāng)車輛荷載以不同速度，不同車輛間距通過橋面時的時間歷程動力響應(yīng)以及在沖擊荷載作用下橋跨結(jié)構(gòu)的時間歷程動力響應(yīng)；并從振動舒適性的觀點對該橋的舒適性進行評價，表明該橋具有良好的行車性能。 （4）對該橋進行了E1地震和E2地震作用分別與恒載組合的內(nèi)力驗算，結(jié)果表明各構(gòu)件仍處于材料彈性工作狀態(tài)，不會因強度不足而發(fā)生破壞；并與汽車荷載與恒載的組合進行了內(nèi)力