摘要: |
系杆拱桥作为一种具有优美外形同时又适合在城市或软土地基上修建的桥型,在国内外桥梁建筑史上都占有十分重要的地位,其施工方法和设计理论都已比较地成熟和完善了。然而也要看到,对系杆拱桥设计理论的研究要相对落后于工程实践,在动力特性方面的研究更落后于静力特性方面的研究。
由于结构在动载作用下各截面的最大内力和位移都与结构自由振动时的频率和振动形式密切相关,因而寻求自振频率和振型是进行各项动力分析的前提和基础。本文在收集有关拱桥及动力学资料的基础上,以成都跨三环路钢筋混凝土系杆拱桥为背景,通过使用有限元分析商业软件ANSYS建立了空间有限元模型,对系杆拱桥桥跨结构的自振频率进行了计算和分析。根据对自振特性的理论分析,结合工程检测实例分析了自振特性在桥梁检测中的应用。另外,对桥跨结构的稳定性做了简要的分析。
随着钢筋混凝土系杆拱桥的不断发展,对其在动荷载(如车辆、风和地震等)作用下的动力响应研究更显得十分迫切。在成都跨三环路钢筋混凝土系杆拱桥的瞬态动力分析中,模拟分析了当移动荷载以不同速度通过桥面时的时间历程动力响应以及在冲击荷载作用下桥跨结构的时间历程动力响应,并对桥跨结构在移动荷载和冲击荷载作用下的动力放大系数作了较为详细的分析。最后简要分析了车桥耦合振动下结构的受力状况。
本文通过对成都跨三环路钢筋混凝土系杆拱桥的动力特性进行有限元模拟,论述了影响钢筋混凝土系杆拱桥动力特性的多种因素,并得出了一些结论。这为该桥的动力测试提供一定的参考,同时还可为桥梁使用过程中的健康检测和维护提供基础性数据。
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