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原文传递 反对称拱塔斜拉桥受力及动力特性分析
论文题名: 反对称拱塔斜拉桥受力及动力特性分析
关键词: 反对称拱塔斜拉桥;受力性能;动力特性;地震反应
摘要: 随着人类社会的快速发展,对桥梁建筑美学的需求成为了人们的迫切希望。桥梁已不仅仅是人类交通线上的重要工程,还作为一种特殊的艺术品存在于人民的社会生活之中。特别是对桥梁美学日益重视,使得异形拱桥的发展异军突起。反对称拱塔斜拉桥的斜吊杆和拱塔结构两者构成特殊的外形与一般静态效果的拱桥相比较,使得异型拱桥具有独特别致的外形,能产生较强的动态效果以及美妙的韵律,易与周围的环境相适应。因此,如何使得桥梁结构能够既优美而又不过度消耗财力物力,成为了当前桥梁设计的重要课题。
  本文以某反对称拱塔斜拉桥为基础,根据反对称拱塔斜拉桥的受力特点,运用有限元软件进行了建模分析。基于有限元仿真理论,探讨了反对称拱塔斜拉桥不同拱塔截面及拱塔矢跨比对反对称拱塔斜拉桥受力性能的影响。当工况相同,用钢量一定的情况下,圆形拱截面的受力性能好于其它类型截面。
  针对拱塔矢跨比的研究发现,当矢跨比为0.4—0.5时,桥面的整体变形达到最小,拱塔上的应力最大值和变形最大值也达到最小。同时拱脚各个方向的支撑力也相对较小,因此我们可以认为此时拱轴线的矢跨比是相对较优的矢跨比选择。
  本文也对反对称拱塔斜拉桥的动力特性及其在地震荷载作用下的反应进行了分析,采用天津地震波并运用时程分析法得出了反对称拱塔斜拉桥的地震反应特征。对于反对称拱塔斜拉桥而言,横桥向地震波作用对桥的影响要远远大于纵桥向地震波的作用。竖向地震波作用对反对称拱塔斜拉桥位移的影响相对较小,对拱塔应力的影响很大。
作者: 袁博
专业: 桥梁与隧道工程
导师: 刘习军
授予学位: 硕士
授予学位单位: 天津大学
学位年度: 2016
正文语种: 中文
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