單拱肋異型鋼管混凝土拱橋動(dòng)力特性仿真分析.pdf

1、分類號(hào)——UDC題目英文題目研究生指導(dǎo)老申請(qǐng)學(xué)論文提學(xué)位授答辯委密級(jí)學(xué)校代碼!Q壘皇!中文摘要鋼管混凝土拱橋自上世紀(jì)90年代在中國(guó)新興以來(lái)，因其優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特性在橋梁建設(shè)上的發(fā)展尤為迅速，在大跨度拱橋中具有舉足輕重的地位。伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，異型橋型的出現(xiàn)使橋梁結(jié)構(gòu)在建筑美學(xué)上得到一次升華。然而其力學(xué)性能問題也凸顯出來(lái)，尤其是其動(dòng)力特性。異型鋼管混凝土拱橋的美學(xué)問題與動(dòng)力性能之間的矛盾在今后是值得關(guān)注和解決的難題。結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性是其他

2、動(dòng)力學(xué)問題研究的起點(diǎn)，因此要研究異型鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力學(xué)問題，必須掌握其動(dòng)力特性。本文首先詳細(xì)介紹拱橋振動(dòng)基本理論和鋼管混凝土材料幾何非線性與材料非線性理論，并重點(diǎn)分析有限元法動(dòng)力學(xué)結(jié)構(gòu)模態(tài)分析的基本原理與方法，同時(shí)研究鋼管混凝土材料的統(tǒng)一理論，選擇合適的表達(dá)材料非線性的本構(gòu)關(guān)系模型。其次根據(jù)鋼管混凝土統(tǒng)一理論和動(dòng)力學(xué)有限元計(jì)算分析理論，利用ANSYS建立應(yīng)用于贛州章江單拱肋異型鋼管混凝土拱橋的空問有限元仿真模型，分析章江大橋的自振頻

3、率和振型，并與實(shí)橋荷載試驗(yàn)所測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。分析結(jié)果表明：?jiǎn)喂袄弋愋弯摴芑炷凉皹蛘裥捅容^復(fù)雜，主要包括拱肋面內(nèi)豎彎、面外側(cè)彎以及扭轉(zhuǎn)和橋面?zhèn)葟?、豎彎以及扭轉(zhuǎn)等。前三階振型均為拱肋橫向側(cè)彎模態(tài)，表明單拱肋異型鋼管混凝土拱橋橫橋向剛度相對(duì)較弱。最后建立多組對(duì)比模型，改變影響因素，分別研究主拱核心混凝土強(qiáng)度、穩(wěn)定拱肋外傾角度、橫撐與斜撐布置形式以及拱肋與橋面聯(lián)結(jié)區(qū)剛度等對(duì)異型鋼管混凝土固有頻率和振型的影響。對(duì)比研究得到主拱肋核心混凝土的