非對稱空間異型蝶式鋼拱橋靜動力特性研究及地震反應分析.pdf

1、以杭州九沙鋼拱橋為工程實例，采用有限元程序MIDAS/Civil建立該拱橋空間有限元計算模型，首先選擇關鍵控制截面并繪制影響線，然后根據(jù)規(guī)范施加活載作用：車輛荷載加人群荷載，計算出最大內(nèi)力和最大位移，得出了很多關于異型拱橋受力狀態(tài)的重要結論，后面一章里分7種工況計算該橋的穩(wěn)定系數(shù)，并對比分析風撐形式、位置、數(shù)量以及風撐壁厚等因素對這類拱橋結構穩(wěn)定性能的影響。最后研究了該拱橋的結構動力反映，首先計算分析了拱橋自振動力特性，求出其自有振動周

2、期和振型，然后用反應譜輸入方法研究其內(nèi)力特性，并得出重要結論：
　　1.在靜力分析中，邊拱、中拱及主梁的內(nèi)力、應力以及應變滿足規(guī)范要求。其中，在各種活荷載單獨作用和組合作用下，邊拱的受力要普遍大于中拱受力，外縱梁的內(nèi)力和撓度要大于內(nèi)縱梁。橫向風載對橋梁結構的受力狀態(tài)影響較為明顯。
　　2.對拱橋特殊結構斜撐和拉桿經(jīng)行優(yōu)化，得出斜撐角度和拉桿預應力的變化對主梁和吊桿受力影響均較大。對局部構件建立實體單元模型，分析結果表明，風撐

3、與拱肋連接部位應力狀況不均勻，邊拱由一道變兩道的分叉節(jié)點處有較大應力存在。
　　3.在穩(wěn)定分析方面，不設置風撐會導致拱橋一階穩(wěn)定系數(shù)大幅下降，其失穩(wěn)表現(xiàn)為面外失穩(wěn)；對結構穩(wěn)定性影響最大的是橋面上1/4處的風撐，而拱頂附近風撐對穩(wěn)定性影響不大；當拱肋關鍵點布置風撐后，改變其他位置的風撐數(shù)量，穩(wěn)定系數(shù)的變化不明顯；當風撐壁厚較小時，隨著壁厚增大，橋梁的橫向穩(wěn)定性得到提高，但拱肋面內(nèi)穩(wěn)定系數(shù)卻有所降低。
　　4.動力分析方面，該拱