小寬跨比下承式系桿拱橋穩(wěn)定和動力特性研究.pdf

1、隨著我國交通航運事業(yè)的發(fā)展，內(nèi)河航道通航等級的提高，對于跨越通航河流的橋梁常常要求增大跨徑乃至一跨過河；但一般農(nóng)橋所在的地方道路公路等級低，只需要設(shè)計較窄的橋面，這樣就出現(xiàn)了大跨徑小寬跨比橋梁。拱式結(jié)構(gòu)就是此類橋梁的可選橋型，尤其是下承式系桿拱橋，作為外部無推力的自平衡拱橋體系，對基礎(chǔ)的要求大大降低，跨越能力大，建筑高度比較低，容易滿足通航等級的要求，而且造型美觀。 本文對方山大橋進行了設(shè)計方案比選，然后專門針對小寬跨比下承式系

2、桿拱橋這種較為特殊的橋型展開具體的研究。因為此種拱橋通常都能滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范對于結(jié)構(gòu)強度和剛度的要求，所以往往是結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定或者動力特性控制其設(shè)計。 以方山大橋為例，利用有限元軟件Midas/Civil建立空間有限元模型，分析了該橋在施工和成橋運營階段各種工況下的穩(wěn)定性，分析結(jié)果表明，小寬跨比下承式拱橋主要發(fā)生面外失穩(wěn)，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的決定因素是結(jié)構(gòu)自身的構(gòu)造形式和恒載效應(yīng)。 在此基礎(chǔ)上，通過有限元方法，研究了橫撐的布置形式和

3、位置、拱的內(nèi)傾角等不同因素對于成橋階段結(jié)構(gòu)空間穩(wěn)定性的影響，指出了對于小寬跨比下承式系桿拱橋空間穩(wěn)定性有顯著影響的因素及其合理的變化范圍，并對此類系桿拱橋提高穩(wěn)定性措施的經(jīng)濟合理性進行了分析。 最后，本文采用子空間迭代法，對方山大橋的動力特性進行了計算分析，分析結(jié)果表明，小寬跨比下承式系桿拱橋?qū)儆诒容^柔性的結(jié)構(gòu)，整體面內(nèi)剛度大于面外剛度。 本文較為詳盡地闡述了小寬跨比下承式系桿拱橋在設(shè)計中為改善其穩(wěn)定特性應(yīng)采取的構(gòu)造措施