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―X形‖钢刚架人行天桥设计与动力性能研究
| 论文题名： | ―X形‖钢刚架人行天桥设计与动力性能研究 |
| 关键词： | 钢刚架人行天桥;动力性能;连接构造设计;空间Frame单元 |
| 摘要： | 随着社会的发展,交通问题日益严峻,人行天桥的形式也变得多种多样,X形人行天桥以其便利交通、节约材料、性能优越、造型美观等特点已经开始在北京、上海等大城市的十字交叉路口使用。而国内外的研究主要是针对一字形人行天桥,对X形人行天桥的研究几乎是空白。人行天桥的研究主要包括动力特性、人行荷载下的响应、抗震性能、舒适度评价等,本文从以上几个方面对非正交X形刚架人行天桥进行研究,具有重要的工程应用价值。具体内容如下: 1.根据设计方案对比选择桥型,最终决定采用X形并列门式刚架桥型,并进行方案和连接构造设计,通过计算初选结构尺寸并验算截面。 2.采用有限元软件SAP2000,基于空间Frame单元建立结构模型,进行静力分析,对比静力计算结果,从而验证结构设计的正确性。采用有限元ANSYS分析圆环应力分布。 3.对结构进行模态分析,得到结构前十二阶振动的频率和振型。结果表明:结构竖向振动出现在第五阶,竖向振动频率满足我国《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)第2.5.4条规定的3Hz要求。并对结构频率影响因素进行分析得到:角度和圆环直径对结构竖向振动频率的影响较小,而跨度和结构高度对结构竖向振动频率影响较大。 4.对结构进行人行荷载下的动力响应分析,根据工程实际情况得到人行荷载的数学模型,加载到结构上,从而得到控制节点的动力响应时程曲线。建议采用等效集中简谐荷载来模拟人行荷载。 5.分别采用反应谱法和时程分析法分析结构在地震作用下的响应,对比不同工况下结构的响应,结果表明:竖向地震作用对结构影响较大,设计时应加以考虑。时程分析法的计算结果与反应谱法相比内力与位移均偏大,且满足规范要求。 6.综合分析国内外规范关于人行天桥舒适度指标的规定,最终决定采用我国规范与英国规范相结合的方法对本文模型进行舒适度评价,分析表明本文模型满足舒适度要求。 |
| 作者： | 李广义 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 周天华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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