重慶涪陵烏江特大橋施工階段動力特性及地震響應(yīng)分析.pdf

1、在斜拉橋的施工階段,由于結(jié)構(gòu)的剛度較小、動力響應(yīng)大、穩(wěn)定性差、結(jié)構(gòu)體系在不斷變化等各種因素,可能會出現(xiàn)比成橋后更為不利的狀態(tài);并且大跨度橋梁建設(shè)周期較長,而目前全球范圍內(nèi)地震災(zāi)害頻繁發(fā)生,所以正在建設(shè)中的橋梁也可能遭受地震災(zāi)害,例如日本的明石海峽大橋、我國的矮寨特大懸索橋等;重慶涪陵烏江特大橋位于地震多發(fā)地區(qū),該橋采用了較高的下塔柱的結(jié)構(gòu)形式以及獨特的塔梁同步的施工方法,因此需要對斜拉橋施工階段的動力特性做詳細的分析,并且根據(jù)其特點采取

2、相應(yīng)措施保證施工階段結(jié)構(gòu)的安全。而目前學(xué)者對斜拉橋動力特性的研究大多針對成橋狀態(tài),缺少斜拉橋施工階段全面系統(tǒng)的研究。針對這樣的情況,本文主要做了如下工作:
　　 (1)綜述了斜拉橋動力學(xué)問題的解析方法和數(shù)值解法,并且以涪豐石高速烏江特大橋為背景,使用大型有限元軟件MIDAS/Civil建立其空間有限元動力模型,并對其成橋狀態(tài)的動力特性做了詳細的分析,為后文的施工階段動力特性的對比分析做好了基礎(chǔ);
　　 (2)詳細分析了涪

3、陵烏江特大橋施工全過程的動力特性,揭示了其自振特性在施工階段隨施工進展的變化規(guī)律,并著重研究了施工過程中掛籃質(zhì)量、不平衡荷載質(zhì)量、塔梁同步施工方法等因素對結(jié)構(gòu)動力特性的影響,以及輔助墩、過渡墩支座安裝等約束條件改變前后結(jié)構(gòu)動力特性的變化特點;
　　 (3)研究了最大雙懸臂施工狀態(tài)時,橋面上臨時移動荷載和沖擊荷載對塔底彎矩和梁端位移的放大作用,并提出了比突加集中荷載更符合實際的衰減正弦加載的荷載加載模式,分析結(jié)果表明此時臨時移動荷

4、載和沖擊荷載對結(jié)構(gòu)的動力放大系數(shù)略大約規(guī)范中的相關(guān)取值;
　　 (4)采用對比分析的方法研究了烏江特大橋索塔型式對動力特性的影響,結(jié)果表明相對于較常采用的H型索塔,該橋異形索塔的型式可以有效的提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度,并且提高主梁和主塔的抗扭能力,對結(jié)構(gòu)施工階段的抗風(fēng)較為有利;
　　 (5)采用反應(yīng)譜方法對該橋最大懸臂狀態(tài)和成橋狀態(tài)進行了地震響應(yīng)分析,得到了該斜拉橋在兩種狀態(tài)下地震響應(yīng)的區(qū)別和聯(lián)系,并使用時程分析方法對比分析,