水環(huán)境下大跨度上承式拱橋的靜、動力特性分析.pdf

1、近年來，隨著高速公路的發(fā)展，鐵路的提速，對道路的線形要求日益提高，沿線不免跨越深溝峽谷。由于峽谷的地形條件，以上承式拱橋方案較為合理。然而，對于水資源豐富的地區(qū)而言，峽谷又是水利工程建設多選地形。從實現(xiàn)經(jīng)濟效益的角度而言，線路爬坡高度不宜太高，設計標高的降低導致拱圈多半會為庫水所淹。雖然水體與空氣同屬于流體，但在具體的某些特性上仍有不同，本論文基于此對庫區(qū)大跨度上承式拱橋展開分析研究：
　　首先，針對庫區(qū)大跨度上承式拱橋有別于其他

2、拱橋的環(huán)境特征，確定該類拱橋在動靜力分析時有別于其他拱橋的主要影響要素。大跨度上承式拱橋水下部分結構會受到水體的影響。在正常水環(huán)境下，流水對結構的作用主要在于側(cè)向流水壓力和豎向水浮力。在地震作用下，結構會產(chǎn)生變形、振動，同時導致水體振動，使水體通過動水壓力的形式反作用于結構，從而在結構與水體之間形成作用與反作用并貫穿地震作用始終，因此流固耦合是地震作用下的主要影響因素。
　　其次，對流體的基本特性進行了研究，得到了水下拱圈部分的流

3、水壓力、水浮力計算公式。對現(xiàn)有流固耦合的計算理論進行了研究，探尋適合水下拱圈結構的流固耦合計算方法。
　　再次，對拱結構的有限元理論進行了研究探討。雖然曲梁單元更適用于解拱的荷載效應、自由振動和強迫振動，但由于其復雜性，工程上的有限元仍更多的采用以直代曲的方法來求解拱結構效應。
　　最后，根據(jù)工程實例，建立大跨度上承式拱橋的空間有限元模型，考慮靜力分析時的兩個主要影響因素—流水壓力和水浮力的作用，分析兩個主要影響因素對拱圈內(nèi)