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双拱塔双索面斜拉桥静动力特性分析
| 论文题名： | 双拱塔双索面斜拉桥静动力特性分析 |
| 关键词： | 双拱塔双索面斜拉桥;静动力特性;反应谱;时程分析;振动模态 |
| 摘要： | 斜拉桥的桥塔形式正朝着多元化的方向发展。双拱塔双索面斜拉桥采用纵向双拱形钢塔，利用横撑及纵向拉索使拱塔联接成整体。本文以武汉市高新区在建的科技三路桥为工程依据，采用有限元分析软件Midas Civil2013对这种桥型进行静动力特性分析。本文的主要内容及结论如下： （1）介绍斜拉桥的发展历程、力学特点、美学特点、分类及趋势，简述双拱塔双索面斜拉桥的特点，介绍斜拉桥热点问题：索力优化、拉索疲劳、几何非线性、模型修正、结构抗震的研究现状。 （2）介绍斜拉桥静力计算方法，结构动力特性方程及解方程的三种主要方法，反应谱分析方法及时程分析法的计算步骤及优缺点。 （3）采用Ernst公式对拉索弹性模量进行修正，计算抗震支座的各向刚度。分析该桥在移动荷载工况下位移、内力、应力分布及主要控制截面的影响线； 分析活载工况、恒载+活载工况下，主梁、拱塔、拉索的内力、应力分布规律，分析结构参数改变对移动荷载及恒载工况的影响规律。结果表明：拉索修正前后误差除纵向拉索外，均在1％以内；构件的应力均在材料承载极限值范围内，且有一定的安全富余；横撑及纵向拉索分别能增大拱塔横向及纵向刚度，主梁重度及构件刚度对全桥的受力有较大影响。 （4）运用多重Ritz法计算科技三路桥的模态，并分析结构设计参数：有无纵向拉索、有无横撑、构件重度、构件刚度、矢跨比对模态的影响规律。建议在双拱塔斜拉桥设计中，采用轻质材料、适当增大主梁及拱塔刚度、采用合适的矢跨比、综合考虑各种振型排列。 （5）对科技三路桥进行反应谱及时程分析，其中反应谱按规范设计，时程分析法采用修正后的Taff波。全桥的各向位移受对应方向的地震波影响较明显。主梁及拱塔受力分别受竖向地震与横向地震影响较大。时程法计算结果整体小于反应谱计算值，计算差值整体在25%以内。 |
| 作者： | 别思汗 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 康俊涛 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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