大跨度剛架系桿拱橋動(dòng)力特性和抗震性能研究.pdf

1、系桿拱橋是一種以系桿承受拱腳水平推力為特征的拱梁組合體系的拱橋，因此，它可以突破有推力拱橋?qū)Χ铡⑴_(tái)和地基要求甚高的限制，大大提高了其在不同場地條件的適用性，在國內(nèi)外得到廣泛的應(yīng)用。 大跨度剛架系桿拱橋在伸縮縫處容易出現(xiàn)碰撞和落梁破壞。本文主要對(duì)大跨度剛架系桿拱橋自振特性和伸縮縫處的碰撞效應(yīng)進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下： 首先,大跨度剛架系桿拱橋自振特性方面： 1) 分析剛架系桿拱橋的振型特點(diǎn)和規(guī)律，總結(jié)橫撐拱肋剛度等構(gòu)

2、件的剛度變化對(duì)結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性的影響。探討了不同方向地震波輸入下的抗震性能。研究表明：橫撐的布置形式對(duì)面外剛度影響最大，橫撐和拱肋剛度變化對(duì)豎向和扭轉(zhuǎn)振型影響甚小。 2) 研究在縱向和橫向地震波輸入下，剛架系桿拱橋拱肋的位移、軸力、彎矩，以及墩柱剪力值。研究表明：拱肋橫向位移響應(yīng)要比縱向和豎向大，縱橋向地震作用的拱肋軸力、彎矩比橫橋向輸入的值顯著增加。 其次，剛架式系桿拱橋伸縮縫處的碰撞響應(yīng)方面： 1) 針對(duì)剛架系桿

3、模型進(jìn)行合理簡化，對(duì)其進(jìn)行數(shù)值模擬，分析剛架式系桿拱橋主橋和引橋伸縮縫處的碰撞響應(yīng)，分析周期差異、伸縮縫間距、阻尼、墩柱塑性鉸等因素對(duì)碰撞效應(yīng)的影響。分析結(jié)果表明：系桿拱橋主橋與引橋的周期比是影響碰撞力的主要因素，增加伸縮縫間隙對(duì)減小碰撞力的貢獻(xiàn)不大，墩柱塑性鉸滯回耗能可以減小系桿拱橋兩跨的相對(duì)位移。 2) 利用簡化模型，采用兩種減小伸縮縫處碰撞和落梁破壞的措施—拉索限位裝置和橡膠緩沖裝置。設(shè)置拉索約束可以限制兩跨的相對(duì)位移，防