鋼管混凝土拱橋動(dòng)力特性的研究.pdf

1、鋼管混凝土,作為一種新的復(fù)合建筑材料,近些年來(lái)在土木工程中得到了廣泛的應(yīng)用.從90年至今的十多年的時(shí)間里,在我國(guó)得到了極大的發(fā)展,然而必須看到,對(duì)鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)理論的研究則相對(duì)落后于工程實(shí)踐,在動(dòng)力特性方面的研究更落后于靜力特性方面的研究.由于結(jié)構(gòu)在動(dòng)載作用下各截面的最大內(nèi)力和位移都與結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)時(shí)的頻率和振動(dòng)形式密切相關(guān),因而尋求自振頻率和振型是進(jìn)行各項(xiàng)動(dòng)力分析的前提和基礎(chǔ).本文在收集有關(guān)拱橋及動(dòng)力學(xué)資料的基礎(chǔ)上,以晴川橋?yàn)楸尘?

2、通過(guò)使用有限元分析商業(yè)軟件ANSYS建立了空間有限元模型,對(duì)晴川橋橋跨結(jié)構(gòu)的自振頻率進(jìn)行了計(jì)算和分析;并分析了各種參數(shù)取值差異對(duì)自振特性結(jié)果的影響,我們主要考慮了設(shè)計(jì)參數(shù)(矢跨比、寬跨比)的影響;此外還對(duì)因此橋的結(jié)構(gòu)構(gòu)造(橫撐布置、傳力結(jié)構(gòu)及吊桿布置)和鋼管拱橋構(gòu)件的材料特性(橋面剛度、拱肋剛度)的不同對(duì)自振特性的影響作了分析.根據(jù)對(duì)自振特性的理論分析,結(jié)合工程檢測(cè)實(shí)例分析了自振特性在橋梁檢測(cè)中的應(yīng)用.目前鋼管混凝土拱橋正不斷地向大跨度

3、、輕型化方向發(fā)展,對(duì)其在動(dòng)荷載(如車輛、風(fēng)和地震等)作用下的動(dòng)力響應(yīng)研究更顯得十分迫切.在晴川橋的瞬態(tài)動(dòng)力分析中,模擬分析了當(dāng)移動(dòng)荷載以不同速度通過(guò)橋面時(shí)的時(shí)間歷程動(dòng)力響應(yīng)以及在沖擊荷載作用下橋跨結(jié)構(gòu)的時(shí)間歷程動(dòng)力響應(yīng),并對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)在移動(dòng)荷載和沖擊荷載作用下的動(dòng)力放大系數(shù)作了較為詳細(xì)的分析.最后我們將有限元計(jì)算的結(jié)果與動(dòng)載試驗(yàn)的成果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)果表明有限元模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)成果差別不大,能較好的反映該橋的動(dòng)力特性.本文通過(guò)對(duì)晴川橋的動(dòng)