異型拱橋的結(jié)構(gòu)分析與研究.pdf

1、異型拱橋是一種由普通拱橋發(fā)展而來的新型橋型結(jié)構(gòu)，其外形美觀、造型獨特。它以獨特的構(gòu)造形式來滿足橋梁美學要求，隨之也帶來了結(jié)構(gòu)受力上的復雜化問題，因此對異型結(jié)構(gòu)合理拱軸線的選取、受力分析以及結(jié)構(gòu)自振特性的研究是十分必要的。 本文首先研究了異型結(jié)構(gòu)合理拱軸線的選取方法。以一條初始拱軸線形并在某種特定的荷載工況下，對杭甬運河上的一下承式拱橋建立有限元模型，根據(jù)拱軸線各節(jié)點、單元間的力學關系，通過有限元程序的迭代計算，求得接近壓力線的拱

2、肋上各個離散點坐標值。再將這些不規(guī)則的離散點通過最小二乘意義下的多項式擬合，比較確定出異型結(jié)構(gòu)的合理拱軸線。 由于葵拱橋的腹拱拱腳對主拱有較大的水平推力作用，使得葵拱橋受力與普通拱橋有所不同。本文通過對主拱拱腳和跨中彎矩影響線的分析，得出了此類異型結(jié)構(gòu)的腹拱跨徑、矢跨比以及拱軸線系數(shù)的合理選取方法。并引入工程實例，利用Dr.Bridge對瀟河橋建立空間有限元模型，研究了葵拱與裸拱結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響線的差異，并對結(jié)構(gòu)受力的敏感性進行了分

3、析。 本文還對異型拱橋的動力特性進行了研究。以天津市開發(fā)區(qū)已建的一座異型截面鋼筋混凝土上承式拱橋為背景，從理論上推導了這類帶拉索的拋物線拱橋的結(jié)構(gòu)自振頻率的解析算法，利用MIDAS對該拱橋建立平面有限元模型，將計算得出的自振頻率與解析計算值進行比對，論證了解析算法在理論推導上的正確性。同時建立該異型結(jié)構(gòu)的空間有限元模型，得出結(jié)構(gòu)自振頻率和振型特征，并探討了異型拱橋的立柱(吊桿)斜率和拱肋的截面形式這兩組結(jié)構(gòu)參數(shù)對自振特性的影響，