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大跨度钢管混凝土拱桥自振特性及地震响应分析
| 论文题名： | 大跨度钢管混凝土拱桥自振特性及地震响应分析 |
| 关键词： | 大跨度钢管混凝土拱桥;自振特性;地震响应;有限元模型;桥梁结构 |
| 摘要： | 近几十年来，随着钢管混凝土结构理论的不断完善，钢管混凝土拱桥得到了迅速发展，抗震问题仍是大跨度钢管混凝土拱桥需要深入研究的问题。目前我国规范对大跨度钢管混凝土拱桥的抗震问题无明确规定，从有关桥梁抗震的文献看，对大跨度钢管混凝土拱桥地震响应性能的研究仍然较少。本文针对大跨度钢管混凝土拱桥的自振特性及地震响应进行了以下几个方面的分析。 1.本文针对338m跨度的钢管混凝土拱桥，即南宁大桥，建立了适合于地震响应分析的有限元模型。利用有限元分析软件ANSYS，通过适当简化建立钢管混凝土拱桥的结构模型，作为进行动力分析的基础，计算钢管混凝土拱桥的自振特性，分析横撑刚度、拱肋刚度、吊杆等对桥梁结构自振特性的影响。 2.根据南宁大桥的地质情况，结合规范地震反应谱，建立谱曲线，分别考虑大桥在纵向、横向、竖向地震作用下的响应。以及在最不利组合地震动输入作用下的结构工作状态。通过分析，竖向地震作用对结构的影响不能忽略。 3.运用时程分析法，分析拱桥在一致激励和行波效应作用下地震响应。可得不同方向的地震作用，拱桥的地震响应的最大值和最大值所处的位置是不同的；在地震分析中，计入竖向地震作用和考虑行波效应时，地震响应都增大。因此考虑竖向地震和行波效应是非常必要的。 4.通过对桥梁的非线性因素的分析，结合相应的规范建立钢管混凝土的本构关系。通过对南宁大桥进行材料非线性、几何非线性和双重非线性地震响应分析，可得材料非线性对桥梁的地震响应影响不大，因为钢管混凝土组合材料处于弹性状态；几何非线性对大桥的地震响应影响较大，主要是钢管混凝土拱桥为柔性结构，拱肋、吊杆等几何非线性较为显著。 |
| 作者： | 王沛耘 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘元久 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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