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大跨度刚架系杆拱桥动力特性和抗震性能研究
| 论文题名： | 大跨度刚架系杆拱桥动力特性和抗震性能研究 |
| 关键词： | 桥梁工程;系杆拱桥;动力特性;抗震性能;大跨度结构 |
| 摘要： | 系杆拱桥是一种以系杆承受拱脚水平推力为特征的拱梁组合体系的拱桥，因此，它可以突破有推力拱桥对墩、台和地基要求甚高的限制，大大提高了其在不同场地条件的适用性，在国内外得到广泛的应用。 大跨度刚架系杆拱桥在伸缩缝处容易出现碰撞和落梁破坏。本文主要对大跨度刚架系杆拱桥自振特性和伸缩缝处的碰撞效应进行研究，主要内容如下： 首先,大跨度刚架系杆拱桥自振特性方面： 1) 分析刚架系杆拱桥的振型特点和规律，总结横撑拱肋刚度等构件的刚度变化对结构动力特性的影响。探讨了不同方向地震波输入下的抗震性能。研究表明：横撑的布置形式对面外刚度影响最大，横撑和拱肋刚度变化对竖向和扭转振型影响甚小。 2) 研究在纵向和横向地震波输入下，刚架系杆拱桥拱肋的位移、轴力、弯矩，以及墩柱剪力值。研究表明：拱肋横向位移响应要比纵向和竖向大，纵桥向地震作用的拱肋轴力、弯矩比横桥向输入的值显著增加。 其次，刚架式系杆拱桥伸缩缝处的碰撞响应方面： 1) 针对刚架系杆模型进行合理简化，对其进行数值模拟，分析刚架式系杆拱桥主桥和引桥伸缩缝处的碰撞响应，分析周期差异、伸缩缝间距、阻尼、墩柱塑性铰等因素对碰撞效应的影响。分析结果表明：系杆拱桥主桥与引桥的周期比是影响碰撞力的主要因素，增加伸缩缝间隙对减小碰撞力的贡献不大，墩柱塑性铰滞回耗能可以减小系杆拱桥两跨的相对位移。 2) 利用简化模型，采用两种减小伸缩缝处碰撞和落梁破坏的措施—拉索限位装置和橡胶缓冲装置。设置拉索约束可以限制两跨的相对位移，防止落梁，但可能增加引桥跨的墩柱剪力；设置橡胶缓冲装置对减小两跨的相对位移具有显著的效果。 |
| 作者： | 孙福全 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 丁文胜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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