下承式鋼管混凝土肋簡(jiǎn)支拱橋有限元分析.pdf

1、本文基于ANASYS工程分析軟件，以下承式拱橋?yàn)檠芯繉?duì)象，建立了拱橋的有限元分析模型，對(duì)恒載、靜活載、動(dòng)載作用下，拱橋主梁、拱肋以及吊桿的受力特性進(jìn)行了研究分析，總結(jié)如下：
　　(1)桿件系統(tǒng)和平面問(wèn)題三角形單元的有限元求解過(guò)程進(jìn)行了介紹，尤其對(duì)單元的剛度矩陣進(jìn)行了推導(dǎo)，為模型的建立奠定了理論基礎(chǔ)。
　　(2)對(duì)拱橋在恒載作用下，主梁、拱肋以及吊桿的內(nèi)力和變形進(jìn)行了分析研究。指出了在恒載作用下主梁，拱肋以及吊桿內(nèi)力和變形的最

2、大值所在的位置，得出在恒載作用下，拱橋主梁的變形量符合設(shè)計(jì)條件，拱橋的最大彎矩并非在跨中產(chǎn)生，而是出現(xiàn)在拱橋橋端與距離其最近的吊桿之間。
　　(3)在靜活載作用下，雖然拱橋主梁彎矩在靜活載作用位置處增大，但由于恒載的影響，彎矩最大處仍然在橋端與距離其最近的吊桿間產(chǎn)生，此處仍為拱橋危險(xiǎn)截面。拱肋部分所受壓力增大，但壓力最大值與最小值之間相差的百分比同恒載作用下相差不大，且壓力分布情況也類(lèi)似，都為中間小兩端大，所以拱肋最容易發(fā)生受壓破

3、壞點(diǎn)在其兩端。
　　(4)對(duì)拱橋的模態(tài)進(jìn)行了分析，研究了其前十階模態(tài)的變化規(guī)律，得出拱肋的剛度相比于主梁較弱，先產(chǎn)生橫向振動(dòng)，隨后是主梁開(kāi)始豎向振動(dòng)。各階模態(tài)振動(dòng)方向代表拱橋在各頻率振動(dòng)時(shí)最先產(chǎn)生破壞方向，應(yīng)增加在拱橋振動(dòng)方向上的強(qiáng)度，提高拱橋的安全性。
　　(5)在動(dòng)載作用下，拱橋主梁會(huì)在動(dòng)載作用位置產(chǎn)生最大撓度，但當(dāng)動(dòng)載作用在跨中位置時(shí)，在跨中產(chǎn)生的撓度達(dá)到最大值，所以跨中截面是拱橋動(dòng)載作用下的危險(xiǎn)截面，應(yīng)當(dāng)注意拱橋跨中