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多孔钢波纹板拱桥结构动力响应分析
| 论文题名： | 多孔钢波纹板拱桥结构动力响应分析 |
| 关键词： | 钢波纹板拱桥;结构力学;车辆荷载;地震作用 |
| 摘要： | 近年来，随着公路建设的发展，公路改建等级的提升，高速公路的延伸，遇到的特殊地质环境越来越复杂。对于公路桥涵来说，桥涵的地基不均匀沉降以及外荷载是导致其出现病害的主要原因。从材料、结构和功能的本构关系上分析，采用柔性，高强度的钢波纹板桥涵，不仅具有适应地基与基础变形的能力，还可以避免特殊地基基础不均匀沉降以及车辆、地震等动荷载引起的破坏等问题。 随着钢波纹板这种桥涵结构的独特优势体现的越来越明显，目前，这种结构在我国已经开始运用。国内学者已经对其展开了一定量的理论和试验研究，但大部分都是属于静力分析，因此非常有必要对其动力及稳定性能进行深入研究。 本文以泗洪至许昌一处三孔钢波纹板拱桥项目为工程案例，通过有限元软件ANSYS对其进行三维实体建模以及计算分析，研究在移动车辆荷载和地震作用下钢波纹板拱桥结构的力学性能，为同类钢波纹板拱桥在实际工程应用中提供参考。 本文主要研究内容包括:首先，对钢波纹板拱桥结构的自振特性和成桥后稳定性进行分析;研究钢波纹板拱桥的自振频率和振型，为移动荷载动力响应分析做准备;运用ANSYS中的屈曲分析模块对该桥进行成桥后稳定性分析，给出该桥型的稳定性性能。其次，进行移动车辆荷载下钢波纹板拱桥的力学分析;依据有限元理论，采用ANSYS软件建立了该桥的空间分析模型，用时程分析方法分析了车辆荷载作用下钢波纹板拱桥的动力响应。着重探讨了不同行驶方式、不同车速下车辆荷载对钢波纹板拱桥结构关键位置处位移和应力变化规律。为桥梁设计提供必要的参考。最后，研究地震作用下钢波纹板拱桥的动力响应;采用动态时程分析方法，考虑El Centro波、Taft波和人工合成波三种地震作用下钢波纹板拱桥的地震响应，为地震作用下钢波纹板拱桥的抗震设计提供参考。 |
| 作者： | 邹祥强 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 方诗圣 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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