波形鋼腹板PC連續(xù)剛構(gòu)橋靜動力特性分析及抗震研究.pdf

1、作為新型的鋼-混復(fù)合結(jié)構(gòu)，波形鋼腹板PC組合箱梁橋完美的詮釋了鋼混組合結(jié)構(gòu)的優(yōu)良性能，腹板的波折形狀與普通混凝土箱梁結(jié)構(gòu)腹板相比，橋梁上部結(jié)構(gòu)重量明顯減小，也降低了下部結(jié)構(gòu)的承重[1]。同時(shí)還具有較高的預(yù)應(yīng)力效率、較短的施工周期和美觀的外形等優(yōu)勢，在法國等歐洲國家發(fā)展尤其迅速，在日本也得到很好的應(yīng)用與研究。目前，該類型的橋梁具有很好的實(shí)用性和發(fā)展前景，它的應(yīng)用逐步由簡支等截面箱梁向變截面大跨度連續(xù)鋼構(gòu)體系發(fā)展，結(jié)構(gòu)更加美觀，承載力也逐步

2、加強(qiáng)[2]。
　　現(xiàn)有的研究主要是分析該種結(jié)構(gòu)的波形腹板在橋梁的抗彎能力、抗剪切能力及抗扭能力等方面的貢獻(xiàn)，波形鋼腹板橋梁的有限元分析大多針對于其靜力和動力特性的分析，對其抗震性能分析的研究還不多[3]。本文以蘭州市小砂溝大橋?yàn)楣こ瘫尘?，詳?xì)分析了該橋在靜力荷載試驗(yàn)的情況下，試驗(yàn)測試結(jié)果與有限元計(jì)算結(jié)果，并通過有限元法評估了該橋梁的工作狀況、安全性能及抗震性能，評判其是否符合橋梁運(yùn)行和維護(hù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和要求，為后續(xù)同類橋梁的建設(shè)提供

3、參考依據(jù)[4]。
　　本文主要研究的內(nèi)容包括:
　　(1)描述了波紋鋼腹板橋梁的力學(xué)性能，并總結(jié)了波形鋼腹板PC箱梁橋在抗彎性能、抗剪切性能以及抗扭轉(zhuǎn)性能等方面的理論結(jié)果。
　　(2)通過小砂溝大橋的靜力荷載試驗(yàn)，得出大量橋梁關(guān)鍵部位相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將其與有限元軟件得出的結(jié)果進(jìn)行對比分析，重點(diǎn)分析了小砂溝大橋主橋考核斷面的撓度和應(yīng)力分布，結(jié)果表明:小砂溝大橋主橋的變形在規(guī)范規(guī)定的小變形范圍內(nèi)，最大豎向位移與橋梁跨度比

4、都均小于規(guī)范規(guī)定的1/600，位移校驗(yàn)系數(shù)滿足一般不大于1的要求;控制截面實(shí)測應(yīng)力值變化規(guī)律和理論分析基本吻合。
　　(3)利用有限元軟件對小砂溝大橋進(jìn)行動力特性分析、模態(tài)分析和抗震分析，獲得其自振頻率、振型以及地震動效應(yīng)。采用反應(yīng)譜法和動態(tài)時(shí)程分析法對該橋在E1地震作用下的地震響應(yīng)結(jié)果進(jìn)行分析。其中，采用規(guī)范加速度反應(yīng)譜法的輸入橋譜曲線，分別就橋梁的順橋向、橫橋向及豎向作用下得到了該橋在位移及內(nèi)力地震響應(yīng)的一般規(guī)律;動態(tài)時(shí)程分析