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原文传递钢管混凝土拱桥的抗震性能分析

论文题名：	钢管混凝土拱桥的抗震性能分析
关键词：	尼尔森拱桥;钢管混凝土;动力特性;抗震性能;有限元分析
摘要：	近年来,钢管混凝土拱桥作为一种新兴的应用新材料的桥型,由于自身的优点以及与我国桥梁建设的实际情况相适合,自1990年我国境内的第一座钢管混凝土拱桥——四川旺苍大桥胜利建成后,得到了极大的发展.然而,对于钢管混凝土拱桥设计理论的研究而言,其发展现状相对落后于工程实践,在动力性能方面的探索更落后于静力方面的成果.目前,钢管混凝土拱桥正朝大跨、轻型的方向发展,因此,该类型桥梁的动力特性也日益引起重视,象地震、风振、车振等桥梁的典型动力问题也是该类桥梁所无法回避的,所以对钢管混凝土拱桥的动力问题的研究就显得十分重要.本文以某铁路尼尔森体系提篮式钢管混凝土拱桥(东苕溪特大桥)为例,运用通用有限元软件进行动力分析,主要开展了如下的工作:1、对整桥建立空间有限元模型,进行动力特性分析.建立该桥的实体模型,分析了该桥的动力特性.并对该桥采用脊梁法等建立简化模型.在建模的思路和方法方面做了比较和探索.从各种简化模型的比较中可以看出,对于单箱三室结构的桥面,梁格法模式和板壳法模式是比较好的简化模式.在计算结果的基础上,结合其他同类型桥梁的理论计算和试验结果,分析了该类型桥梁的动力特性.作为该类型的大跨度桥梁,应重视其动力问题.面外刚度一般弱于面内刚度,因此其横向振动和稳定性问题是关键;特别是对于宽跨比较小,承载较大的铁路桥梁.2、应用现有的抗震理论,主要是通过时程分析法和反应谱法,对该混凝土拱桥的抗震性能进行分析.在应用时程分析法的计算结果基础上,对该桥的结构型式进行优化,主要从横撑的布置形式、布置数量等方面来考虑,为该类型的桥梁设计提供参考依据.从分析结果来看,横撑的布置形式和布置的数量,对拱桥的抗震性能有较大的影响,K撑和X撑的布置位置对拱桥的抗震性能也有影响.实际工程中要从动力特性、稳定性和抗震性能等多方面考虑,才能具体确定选择何种合理的布置形式.
作者：	张玉萍
专业：	工程力学
导师：	吴卫国
授予学位：	硕士
授予学位单位：	武汉理工大学
学位年度：	2005
正文语种：	中文