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原文传递异形拱桥动力特性与稳定性研究

论文题名：	异形拱桥动力特性与稳定性研究
关键词：	异形拱桥;动力特性;稳定性;承载能力
摘要：	异形拱桥由于结构造型新颖，外形优美，在中小跨度桥梁特别是城市桥梁中应用较多。但异形拱桥结构受力复杂，其结构动力特性和稳定性是桥梁设计和施工较为关心的问题。本文以常德柳叶湖异形拱桥为工程背景，对该桥动力特性及稳定性进行了分析和对比，并开展了参数研究，主要工作和结论如下: 　　介绍了拱桥的结构特点和发展历史，对依托工程进行了介绍。阐述了结构动力特性分析和稳定性分析的基本原理和方法。　　基于ANSYS有限元分析软件建立了柳叶湖异形拱桥全桥有限元计算模型，获得了大桥前10阶频率和振型，并将计算结果与MIDAS CIVIL的全桥动力特性分析结果进行了对比，结果的一致性表明了计算分析的可靠性。动力特性分析显示，大桥第一阶模态为主拱横桥向整体侧弯，频率明显低于主拱和主梁竖弯模态频率，表明大桥主拱刚度最小。分析同时表明，大桥扭转模态出现较早，可能与主梁梁高小、高宽比小有关。　　基于建立的柳叶湖异形拱桥全桥有限元计算模型，在ANSYS和MIDASCIVIL中分别开展了全桥稳定性分析，获得了大桥前5阶失稳模态，两款有限元分析软件获得的结果差别小。计算获得的第一阶屈曲模态特征值为29.4，表现为主拱横桥向侧弯，说明该桥最先发生的失稳为主拱侧弯，这也再次表明大桥主拱侧向刚度最小，但由于该失稳模态对应的特征值明显大于工程经验认可值，因而柳叶湖大桥全桥稳定性是有保障的。　　选取多个有重要影响的结构参数，获得了这些结构参数变化下柳叶湖异形拱桥全桥动力特性和稳定性计算结果，分析了不同参数的影响程度，突出了有重要影响的结构参数。　　本文开展的相关动力特性和稳定性有限元研究结果，为柳叶湖异形拱桥的设计和建造提供了重要的参考。
作者：	易星
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	祝志文;杨博铭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文