大跨中承式鋼管混凝土拱橋靜動力特性分析及試驗(yàn)研究.pdf

1、目前鋼管混凝土拱橋正在向大跨度、輕型化的方向發(fā)展，但是國內(nèi)外卻沒有鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)施工的相關(guān)規(guī)范及規(guī)程，而現(xiàn)有橋梁規(guī)范的適用跨徑也不超過200m，無法滿足大跨度鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)和施工的需要。因此對大跨度鋼管混凝土拱橋的靜動力學(xué)特性研究顯得十分迫切。
　　 本文以一座跨徑達(dá)280m的大跨中承式鋼管混凝土拱橋?yàn)閷ο?，采用有限元?jì)算軟件MidasCivil，建立了全橋空間靜動力分析力學(xué)模型，針對大跨中承式鋼管混凝土拱橋的靜動力學(xué)特

2、性和彈性穩(wěn)定性能以及抗震性能進(jìn)行了研究，其結(jié)果可為大跨度鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)提供參考。本文具體研究主要包括以下幾個方面：
　　 1、采用全橋空間有限元模型，分析了大跨中承式鋼管混凝土拱橋考慮施工階段的靜力學(xué)性能，指出應(yīng)充分考慮施工階段對大跨度鋼管混凝土拱橋位移變形的影響。研究大跨中承式鋼管混凝土拱橋在設(shè)計(jì)荷載工況作用下的靜力失穩(wěn)過程，探討了恒載、汽車活載、人群活載、風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)彈性穩(wěn)定性的影響，指出恒載作為結(jié)構(gòu)的主要荷載對結(jié)構(gòu)的彈

3、性穩(wěn)定安全系數(shù)變化規(guī)律起控制作用。
　　 2、在結(jié)構(gòu)動力學(xué)計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，研究了大跨中承式鋼管混凝土拱橋自振頻率及振型，指出大跨中承式鋼管混凝土拱橋面外剛度小于面內(nèi)剛度且相差較大。采用反應(yīng)譜法和動態(tài)時程法對大跨中承式鋼管混凝土拱橋的抗震性能進(jìn)行研究，對比討論了兩種方法對結(jié)構(gòu)抗震分析的影響以及不同方向地震荷載作用下的結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)，指出對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大跨度鋼管混凝土拱橋在高烈度區(qū)的抗震設(shè)計(jì)宜采用動態(tài)時程分析法且宜考慮地震動的三維輸入