水環(huán)境下大跨度上承式拱橋的靜、動(dòng)力特性分析.pdf

1、近年來(lái)，隨著高速公路的發(fā)展，鐵路的提速，對(duì)道路的線形要求日益提高，沿線不免跨越深溝峽谷。由于峽谷的地形條件，以上承式拱橋方案較為合理。然而，對(duì)于水資源豐富的地區(qū)而言，峽谷又是水利工程建設(shè)多選地形。從實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的角度而言，線路爬坡高度不宜太高，設(shè)計(jì)標(biāo)高的降低導(dǎo)致拱圈多半會(huì)為庫(kù)水所淹。雖然水體與空氣同屬于流體，但在具體的某些特性上仍有不同，本論文基于此對(duì)庫(kù)區(qū)大跨度上承式拱橋展開(kāi)分析研究：
　　首先，針對(duì)庫(kù)區(qū)大跨度上承式拱橋有別于其他

2、拱橋的環(huán)境特征，確定該類(lèi)拱橋在動(dòng)靜力分析時(shí)有別于其他拱橋的主要影響要素。大跨度上承式拱橋水下部分結(jié)構(gòu)會(huì)受到水體的影響。在正常水環(huán)境下，流水對(duì)結(jié)構(gòu)的作用主要在于側(cè)向流水壓力和豎向水浮力。在地震作用下，結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生變形、振動(dòng)，同時(shí)導(dǎo)致水體振動(dòng)，使水體通過(guò)動(dòng)水壓力的形式反作用于結(jié)構(gòu)，從而在結(jié)構(gòu)與水體之間形成作用與反作用并貫穿地震作用始終，因此流固耦合是地震作用下的主要影響因素。
　　其次，對(duì)流體的基本特性進(jìn)行了研究，得到了水下拱圈部分的流

3、水壓力、水浮力計(jì)算公式。對(duì)現(xiàn)有流固耦合的計(jì)算理論進(jìn)行了研究，探尋適合水下拱圈結(jié)構(gòu)的流固耦合計(jì)算方法。
　　再次，對(duì)拱結(jié)構(gòu)的有限元理論進(jìn)行了研究探討。雖然曲梁?jiǎn)卧m用于解拱的荷載效應(yīng)、自由振動(dòng)和強(qiáng)迫振動(dòng)，但由于其復(fù)雜性，工程上的有限元仍更多的采用以直代曲的方法來(lái)求解拱結(jié)構(gòu)效應(yīng)。
　　最后，根據(jù)工程實(shí)例，建立大跨度上承式拱橋的空間有限元模型，考慮靜力分析時(shí)的兩個(gè)主要影響因素—流水壓力和水浮力的作用，分析兩個(gè)主要影響因素對(duì)拱圈內(nèi)