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钢管混凝土劲性骨架拱桥动力特性及其响应研究
| 论文题名： | 钢管混凝土劲性骨架拱桥动力特性及其响应研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土劲性骨架拱桥;动力特性;动力响应;车桥耦合 |
| 摘要： | 随着我国交通事业的快速发展，我国公路、铁路桥梁建设也得到迅猛发展。而钢管混凝土劲性骨架拱桥因其具有雄伟美观、承载能力高、跨度大、施工方便、经济效益好等优点，在公路桥梁建设中被广泛采用。近年来，钢管混凝土劲性骨架桥梁向着轻型化方向发展，自重越来越小，其在动力荷载作用下的动力响应问题也越来越受重视。 本文依托某跨径为170m公路钢管混凝土劲性骨架拱桥（玻璃沟大桥）为工程背景，借助有限元软件Midas Civil对其进行动力特性和动力响应分析，主要工作内容和结论如下: 1.简单介绍了钢管混凝土拱桥劲性骨架的国内外发展概况和钢管混凝土劲性骨架拱桥的动力特性、动力响应的研究现状及研究意义。 2.建立玻璃沟大桥全桥空间有限元模型并分析了其自振特性，随后改变其的部分结构参数（钢管壁厚、钢管外径、核心混凝土弹模、外包混凝土弹模等）并计算分析随之所引起的动力特性变化情况。从分析结果来看，大跨径钢管混凝土劲性骨架拱桥属于较柔性结构，自振基频较低;钢管壁厚、钢管外径、核心混凝土弹模等结构参数的变化对全桥自振特性影响较小。 3.利用MIDAS/Civil所提供的两种不同的地震响应分析方法（反应谱法和动态时程分析法）分析了玻璃沟大桥在地震作用下的动力响应，并比较了采用两种方法的分析结果。对比结果表明，反应谱法的分析结果大多数时候是偏不安全的，分析动力响应复杂的大跨度钢管混凝土劲性骨架拱桥的地震响应时，应采用动态时程分析和反应谱法相结合的方法，此时反应谱法可作为一种估算或校核手段。 4.借助MIDAS/Civi1提供的动态时程分析功能分析了车辆以不同速度、不同车距通过桥梁结构时玻璃沟大桥的动力响应，随后研究了冲击荷载作用下玻璃沟大桥的动力响应的时间历程。分析结果表明，汽车车辆荷载引起的玻璃沟大桥振动较小，车距越小车辆荷载对桥梁结构位移和内力的冲击放大作用越大，冲击荷载作用下冲击效应十分明显，为玻璃沟大桥的运营管理提供一些依据。 |
| 作者： | 杨伟 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘山洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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