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“十字形”钢箱梁人行天桥的设计与动力性能研究
| 论文题名： | “十字形”钢箱梁人行天桥的设计与动力性能研究 |
| 关键词： | 人行天桥;钢箱梁;结构形式;动力性能;模态分析 |
| 摘要： | 目前国内外有关人行天桥的设计分析方法已经很多,但大多针对“一字形”小跨度的桥梁,对于大跨度“十字形”人行天桥的研究较少。本文以实际工程为背景,从桥梁的选型、静力分析、桥梁在人行荷载及地震作用下的动力分析分别介绍“十字形”人行天桥的设计计算方法,验证这种桥型的可行性,为以后“十字形”人行天桥的设计提供参考。 本文的研究内容由以下几个部分组成: 1.通过人行天桥不同桥型的对比,结合实际工程背景决定采用“十字形”钢箱梁的结构形式,设计桥梁的平、立、剖面图并进行简化内力计算,给出具体的截面设计步骤及结构重要部位的连接形式。 2.用有限元软件SAP2000对结构进行静力分析,对比其分析结果与简化计算结果,从而验证结构设计的正确性。由于钢环受力复杂,故采用ANSYS单独分析钢环的受力情况。 3.对结构进行模态分析,得出结构的自振特性。列举国内外大跨度人行天桥自振频率的研究成果,提出现行《城市人行天桥与人行地道技术规范》(CJJ69-95)规定的“为避免共振,天桥上部结构竖向自振频率不应小于3Hz”对大跨度简支桥梁要求过高,并结合我国行人的具体情况以及湖南大学对我国行人步频的研究成果重新计算出符合我国大跨桥梁避免共振的自振频率限值,从而证明本桥的自振频率满足实际要求。 4.建立人行荷载加载模型,利用将等效的人群荷载简谐力仅作用在跨中这种简化方法得到结构控制节点的动力响应时程曲线。综合分析国内外规范关于人行天桥舒适度指标的规定,对本文结构进行舒适度评价,验证结构满足行人对人行天桥的舒适度要求。 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;在进行结构地震分析时,应同时采用反应谱法和时程分析法,时程分析法可以有效的补充反应谱分析法,同时反应谱法计算结果的正确性也可通过时程分析法进行验证。 |
| 作者： | 高婷婷 |
| 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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