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钢管混凝土拱桥模型试验研究与结构抗震分析
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥模型试验研究与结构抗震分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;模型试验;结构抗震;有限元;谱分析;时程分析 |
| 摘要： | 钢管混凝土结构具有承载能力高、塑性和韧性好、施工方便、耐火和耐腐蚀性能优良等特点，在现代结构工程特别是公路和桥梁中得到了越来越广泛的应用。迄今为止我国建造了为数不少得钢管混凝土拱桥，施工技术和设计方法取得了很大进展。但在理论研究和成熟的设计施工规范尚有许多工作要做。本文着眼于该类桥梁的模型试验研究并采用理论解析和有限元数值计算方法，对钢管混凝土拱桥的抗震性能作了探讨。 在文献调研的基础上，论述了钢管混凝土结构的性能随着物理参数、几何参数、应力状态和截面形式不同而变化的规律。分析了钢—混组合材料及构件的整体集合 特性，从而进行构件的相关力学计算。 通过模型相似分析，结合工程实例，参与完成了钢管混凝土拱桥模型的制作并建立了试验加载系统，模拟拱桥施工和运行工况的试验研究。其成果一是为工程实践提供了有价值的资料，同时由此开发出用于创新教学的综合性试验。 运用理论解析方法和有限元数值计算，探讨钢管混凝土拱桥的抗震性能。在模态分析的基础上进行谱分析，求出桥梁典型截面的控制内力和最大位移；通过输入给定的地震波进行时程分析，求得拱桥控制截面的内力和最大位移。 工程设计计算中通常采用的是截面换算法，但未检索到相关文献给出理由以证明其精确性。为此本文通过更符合实际受力情况的双截面法建模并计算表明，换算截面法得到的结果比双截面法变形稍大，但动力特性基本结果相同。为设计计算中采用现对简单的截面换算法提供了依据。 分析得到拱肋构件面外振型早于面内出现的规律，这在拱肋稳定性分析中甚为重要，所以在实际设计与施工过程中特别要重视面外(横向)刚度问题。 |
| 作者： | 胡春杨 |
| 专业： | 工程力学 |
| 导师： | 王振林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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