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原文传递钢管混凝土拱桥动力特性分析

论文题名：	钢管混凝土拱桥动力特性分析
关键词：	钢管混凝土;拱桥;自振特性;抗震性能;优化设计
摘要：	钢管混凝土拱桥作为一种新兴桥型，由于自身的优点以及与我国桥梁建设的实际情况相适合，在我国得到了广泛的应用和迅速发展。正是因为钢管混凝土拱桥在我国的大量建设，并随着跨度的不断增大，以及桥梁发展日趋轻薄型，对大跨度钢管混凝土拱桥的抗震、抗风以及车辆荷载的冲击振动等许多动力问题也更为关注。本文分析了中承式钢管混凝土拱桥的动力性能。本文首先推导了不考虑剪切和翘曲影响的空间拱的三维空间变形几何方程，利用Hamilton原理导出空间拱三个线位移自由度和一个转动自由度的非线性动力学方程，对简化后得到的面内圆弧拱运动方程进行自振特性分析。空间弹性拱运动方程的建立，也为空间拱的空间线性和非线性运动的进一步研究做了必要准备。然后以丫髻沙大桥为工程背景，利用大型通用有限元软件ANSYS建立了三维空间有限元模型，分析该桥的自振特性；并讨论各种参数对自振特性的影响，考虑拱桥的主要设计参数(矢跨比、宽跨比和内倾角)的影响，对吊杆布置、横撑样式和布置等结构形式的影响也进行了分析。应用现有的抗震理论，主要是采用反应谱法，对丫髻沙大桥的抗震性能进行分析。在抗震分析的基础上，以拱脚轴力值作为目标函数，以主拱肋内倾角和主弦管钢管壁厚为设计变量，利用ANSYS的参数化设计语言和优化设计功能，对该桥进行抗震优化设计。
作者：	劳文全
专业：	一般力学与力学基础
导师：	赵跃宇
授予学位：	硕士
授予学位单位：	湖南大学
学位年度：	2006
正文语种：	中文