鋼管混凝土拱橋動力特性的研究.pdf

1、鋼管混凝土,作為一種新的復合建筑材料,近些年來在土木工程中得到了廣泛的應用.從90年至今的十多年的時間里,在我國得到了極大的發(fā)展,然而必須看到,對鋼管混凝土拱橋設計理論的研究則相對落后于工程實踐,在動力特性方面的研究更落后于靜力特性方面的研究.由于結構在動載作用下各截面的最大內力和位移都與結構自由振動時的頻率和振動形式密切相關,因而尋求自振頻率和振型是進行各項動力分析的前提和基礎.本文在收集有關拱橋及動力學資料的基礎上,以晴川橋為背景,

2、通過使用有限元分析商業(yè)軟件ANSYS建立了空間有限元模型,對晴川橋橋跨結構的自振頻率進行了計算和分析;并分析了各種參數取值差異對自振特性結果的影響,我們主要考慮了設計參數(矢跨比、寬跨比)的影響;此外還對因此橋的結構構造(橫撐布置、傳力結構及吊桿布置)和鋼管拱橋構件的材料特性(橋面剛度、拱肋剛度)的不同對自振特性的影響作了分析.根據對自振特性的理論分析,結合工程檢測實例分析了自振特性在橋梁檢測中的應用.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,對其在動荷載(如車輛、風和地震等)作用下的動力響應研究更顯得十分迫切.在晴川橋的瞬態(tài)動力分析中,模擬分析了當移動荷載以不同速度通過橋面時的時間歷程動力響應以及在沖擊荷載作用下橋跨結構的時間歷程動力響應,并對橋跨結構在移動荷載和沖擊荷載作用下的動力放大系數作了較為詳細的分析.最后我們將有限元計算的結果與動載試驗的成果進行了對比分析,結果表明有限元模擬結果與實測成果差別不大,能較好的反映該橋的動力特性.本文通過對晴川橋的動