钢管混凝土拱桥动力特性研究-结构工程专业论文.docxVIP

西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第J页 摘 要 钢管混凝土拱桥作为一种新兴的桥型结构，近十几年来在我国得到了极大的发 展，而对钢管混凝土拱桥设计理论的研究则相对落后于工程实践，在动力特性方面 均研究更落后于静力特性方面的研究。目前钢管混凝土拱桥正不断地向大跨度、轻 型化方向发展，对其在动荷载(如车辆、风和地震等)作用下的动力响应研究更显 得十分迫切。本文在收集有关拱桥及动力学资料的基础上，分析了拱桥动力学的解 f行分析法和有限元数值分析方法的优缺点，同时以瀑布沟大桥为背景，使用ANSYS 软件建立了空间有限元模型，实施了桥跨结构的自振特性分析；并分析了考虑到模 型简化过程中部分结构参数取值差异、桥面板的约束状况不同等因数对自振特性结 果的影响；此外还对桥面上的横撑布置不同导致对自振特性的影响作了分析。根据 对自振特性的理论分析，结合工程检测实例分析了自振特性在桥梁检测中的应用。 在瀑布沟大桥的瞬态动力分析中，模拟分析了当移动荷载以不同速度通过桥面时的 时间历程动力响应以及在冲击荷载作用下桥跨结构的时间历程动力响应，并对桥跨 结构在移动荷载和冲击荷载作用下的动力放大系数作了较为详细的分析。最后还简 要分析了在地震作用下结构的受力状况。 关键词： 钢管混凝土； 拱桥： 自振特性； 动力响应 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1|页 Abstract Concrete—filled steel tubular(CFSll arch bridge is a new—type structure of bridge， which has been deeply developed in the past more than ten years．The study on design theories ofconcrete-filled steel arch bridges gets relatively behind the engineering practice， and the study on dynamic p砌ormanc．ofthe strectme gets relatively behind the study on static feature of the structure．As concrete-filled steel tubular arch bridges develop in the direction of large-span and lightweight style，the study on dynamical l-esponse of the structure under live loads such硒vehidcs，wind and earthquake is in need．In these thesis， on the baSis of existing data collected of arch bridges and dynamics，simply introduce the development and application of the analy删method and finite element numerical anal),sis method of arch bridges．Taking the example of Pubugou CFST arch bridge， establish 3-D finite element model of it with SOf[A,val2 ANSYS，and analyze its黼 vibration．The effects on inherent vibration of the differences of sl玎Jc湘lre parameters，the restriction of the deck and the effects of different arrangements of cross braces ale analyzed．According to the theory analysis and engineering practice，the application of itga。cm，．，吐vibration fcatttres in bridge inspection is introduced．During the transient dynamic analysis of Pllbugou CFST arch bridge，the time history responses of the structure un