鄭萬(wàn)鐵路主跨128m尼爾森體系系桿拱橋動(dòng)力特性與抗震性能研究.pdf

1、目前，針對(duì)尼爾森體系系桿拱橋動(dòng)力性能方面的研究主要集中在成橋階段，主要集中在動(dòng)力特性與抗震性能方面。本文以鄭萬(wàn)128m尼爾森體系系桿拱橋?yàn)楸尘?，針?duì)該橋梁施工周期長(zhǎng)，而處于施工期的橋梁整體性不強(qiáng)、承載力較弱這一方面問(wèn)題，具體探討了系桿拱橋施工階段動(dòng)力特性與抗震性能。
　　本文運(yùn)用有限元軟件Midas Civil建立了鄭萬(wàn)鐵路128m尼爾森體系系桿拱橋的有限元模型，運(yùn)用反應(yīng)譜分析方法與時(shí)程分析方法，對(duì)大橋成橋階段的動(dòng)力特性與抗震性能

2、進(jìn)行了分析，評(píng)述了該橋成橋狀態(tài)的抗震性能。其次，針對(duì)該橋技術(shù)含量高、建設(shè)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，選用下承式系桿拱橋“先梁后拱”與“先拱后梁”兩種施工方法。分別進(jìn)行了橋梁施工各個(gè)階段的具體劃分與建模，運(yùn)用反應(yīng)譜分析方法與時(shí)程分析方法對(duì)處于施工期的鋼管混凝土系桿拱橋進(jìn)行了地震相應(yīng)分析。主要得到了以下結(jié)論:
　　(1)本文實(shí)例系桿拱橋的振動(dòng)基頻為0.72Hz，對(duì)應(yīng)的振型為拱肋橫向?qū)ΨQ彎曲。這表明該橋結(jié)構(gòu)剛度較好。在三向震動(dòng)輸入的情況下，每一方向震

3、動(dòng)輸入對(duì)應(yīng)橋梁結(jié)構(gòu)位移的主要方向。每一方向震動(dòng)輸入，對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的內(nèi)力主要作用不同。在順橋向震動(dòng)輸入情況下，拱頂?shù)淖畲髴?yīng)力值最大。在橫橋向震動(dòng)輸入情況下，最大應(yīng)力值遠(yuǎn)大于其它兩個(gè)方向震動(dòng)輸入所引起的應(yīng)力值，拱上應(yīng)力由拱腳向拱頂遞減，系梁應(yīng)力由梁端向跨中增大。
　　(2)對(duì)系桿拱橋按“先梁后拱”與“先拱后梁”施工方法進(jìn)行了施工階段反應(yīng)譜分析與時(shí)程分析結(jié)果進(jìn)行了比較分析，得到“先梁后拱”施工方法在抗震方面整體優(yōu)于“先拱后梁”施工方法