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大连新港原油码头栈桥改造前后静、动力特性和地震反应对比研究
| 论文题名： | 大连新港原油码头栈桥改造前后静、动力特性和地震反应对比研究 |
| 关键词： | ANSYS;有限元模型;改造前后工况;静、动力特性;栈桥;基频;反应谱;时程分析 |
| 摘要： | 目前国内外研究的钢结构拱桥,大多是用于连接两地交通,承受汽车荷载,而对于象大连港新港原油码头栈桥这样的有特殊作用的钢结构拱桥来说,基本上研究很少,因此对这种桥梁的安全性评价方法,结构修护、加固及改造前后的稳定性问题也没有过多的研究.因此,对这种桥进行相关的安全评定,得出一种适合于此类桥的评定方法,是十分必要的.该文首先对大连港新港原油码头栈桥,根据设计图纸数据,用ANSYS建立有限元空间模型,并对对桥面系的力学简化进行了相关的讨论.然后对确定的空间模型,进行改造前后两种工况在考虑锈蚀影响下的静力分析对比计算,并得出初步的结论:在锈蚀等级是I级的情况下,锈蚀作用对桥梁整体的安全没有构成很大的威胁;改造后整体静稳定要比改造前好的多;其控制截面的最大应力均未超过允许数值.接着通过大量的分析对比运算,获得了新港栈桥的动力特性,对其结构性能有了较为深入的认识,并通过对计算结果的对比分析得出结论:栈桥结构整体刚度较大,自振周期较短;改造前后对整体的动力特性影响不大.之后,设计了4种地震反应谱输入工况,并对改造前后模型计算了4种工况作用下的地震反应,在此基础上,计算了模型的横纵向分别与竖向耦合输入的远震反应,对拱肋跨中、下弦梁跨中和南侧拱脚的控制截面和控制点反应进行对比.得出结论:在水平和竖向地震波的作用下,整个桥面系的竖向位移反应明显,说明竖向弯曲振型对桥梁的地震反应贡献比较大.跨中竖向位移远远大于其他部位位移,所以对下弦梁和拱顶跨中部位的位移要多加重视.然后,又对模型计算了空间三个方向各种震波组合输入的时程计算,共6个工况,结果得到了激励桥梁结构的最大震波组合,以及相应各种震波作用形式下的控制截面和控制点反应和反应特点.最后,综合静、动力特性、谱分析和时程计算结果,对改造前后两种工况,准确的判断结构的可靠性,并且制定有效的防护措施. |
| 作者： | 路江龙 |
| 专业： | 防灾减灾工程及防护工程 |
| 导师： | 周晶 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连理工大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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