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中下承式拱桥吊杆破断动力响应分析
| 论文题名： | 中下承式拱桥吊杆破断动力响应分析 |
| 关键词： | 中下承式拱桥;吊杆破断;动力响应;索力值;力学性能 |
| 摘要： | 中下承式拱桥得益于自身受力合理、造型美观等特点，近些年得到了极大的发展。而吊杆作为连接拱肋和桥道系的关键构件，将桥道系所承受的恒载、活载传递到拱肋上，为中下承式拱桥主要的承重构件。与桥道系和拱肋相比，吊杆更易受到疲劳或腐蚀的破坏，吊杆出现问题，情况严重时可导致桥道系的垮塌，在一定程度上决定了中下承式拱桥的安全与寿命。本文针对吊杆发生破断对桥梁结构产生的动力响应进行研究，以郑州刘江黄河大桥为工程背景，运用ANSYS有限元软件，建立郑州刘江黄河大桥标准跨精细梁单元模型，研究了单根吊杆破断和多根吊杆连续破断时结构的动力响应，并且与静力方法计算结果进行对比。论文主要研究内容和所得结论如下： （1）采用ANSYS有限元软件，建立了郑州刘江黄河大桥标准跨的空间有限元计算模型，利用计算得出的吊杆成桥索力值与设计图纸给出的设计值进行对比，来验证有限元模型的正确性。 （2）对比分析了两种模拟吊杆破断方法的优劣，确定本文采用的模拟方法。根据最不利荷载的原则选取破断吊杆，确定模拟过程中的阻尼矩阵，确定吊杆破断时间，分别以短吊杆破断和长吊杆破断两种工况对结构的动力响应进行研究。 （3）吊杆发生破断对桥道系的影响要大于对拱肋的影响，并且随着距离吊杆破断位置的增加，影响逐渐减小；吊杆发生连续破断时，会造成相邻吊杆内力的急剧增大，若吊杆安全系数设置过小，极有可能造成剩余吊杆接连破断，导致桥道系的垮塌。 （4）对比吊杆破断时动力分析结果与静力分析结果可以看出，静力方法计算得出的桥梁力学性能与动力分析得出的桥梁力学性能有很大的差异，在实际工程中，不能直接用静力分析方法来替代吊杆破断动力分析方法。 |
| 作者： | 段惠涛 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 葛素娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 郑州大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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