大跨度異型拱橋穩(wěn)定性與震動(dòng)研究.pdf

1、斜靠式拱橋是近20多年來(lái)在提籃拱基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型、異化拱式橋梁。它由四片拱肋組成，中間兩片為主拱，兩側(cè)各布一輔助拱，主拱為主要承重構(gòu)件;橋面開闊、暢通，是城市橋梁中極具競(jìng)爭(zhēng)力的一種新橋型。本文以某城市大跨度無(wú)推力斜靠式拱橋?yàn)榛A(chǔ)，著重探討該類橋型的穩(wěn)定性、動(dòng)力性能及其參數(shù)敏感度，并對(duì)該類橋型的地震響應(yīng)特點(diǎn)進(jìn)行分析，得出主要結(jié)論如下:
　　1)穩(wěn)定性分析相關(guān)結(jié)果:
　?、贆M撐間距與主拱跨徑比(d/L)在6/110＜d/

2、L＜55/110范圍時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)隨d/L的增加按三次拋物線方式減小;
　?、诓煌瑱M撐布置位置對(duì)比分析表明:靠近拱腳橫撐對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響效應(yīng)比靠近L/3跨徑及拱頂附近橫撐對(duì)穩(wěn)定系數(shù)的影響更為明顯;
　　③輔助拱傾角（θ)在18°＜θ＜27°之間時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)隨輔助拱傾角θ的增加按四次拋物線規(guī)律增大;
　?、軐捒绫?D/L)在38.5/110＜D/L＜52.5/110范圍時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)隨寬跨比（D/L)的增加按三次拋物線方式減

3、小;
　?、菔缚绫?f/L)在1/7＜f/L＜1/4.5范圍時(shí)，穩(wěn)定系數(shù)隨矢跨比(f/L）的增加按二次拋物線方式增大。
　　2)動(dòng)力特性分析相關(guān)結(jié)論:
　?、佥o助拱傾角（θ)在18°＜θ＜27°之間時(shí)，斜靠式拱橋的面外基頻隨輔助拱傾角θ的增加而逐漸增大，但面內(nèi)基頻與扭轉(zhuǎn)基頻受輔助拱傾角變化的影響較小;
　?、谑缚绫?f/L）在1/7＜f/L＜1/4.5范圍時(shí)，斜靠式拱橋的面內(nèi)、面外及扭轉(zhuǎn)基頻均隨矢跨比f(wàn)/L的減小

4、而逐漸增大;
　　③樁土效應(yīng)分析表明:當(dāng)考慮地基與基礎(chǔ)的相互作用時(shí)將會(huì)降低結(jié)構(gòu)的基頻，且使斜靠式拱橋的面內(nèi)振型提前，而面外振型相對(duì)滯后。
　　3)地震響應(yīng)分析相關(guān)結(jié)論:
　　①位移響應(yīng)分析結(jié)果表明:E1地震波激勵(lì)下斜靠式拱橋的橫橋向變形最大，豎向次之，順橋向最小;
　?、谳S力與剪力分析結(jié)果表明:E1地震波激勵(lì)下斜靠式拱橋主拱肋的軸力和剪力均在拱座處達(dá)到最大值，且均受順橋向地震動(dòng)激勵(lì)控制;
　?、勖鎯?nèi)與面外彎