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《哈尔滨工业大学》 2007年
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大跨钢管混凝土拱桥动力性能改造

曲佳  
【摘要】: 近年来,钢管混凝土拱桥作为一种新兴的桥型,由于其自身具有很多优点,并且此类桥型与我国桥梁建设的实际情况相适应,因而得到了很快的发展。该类桥梁的动力特性也日益引起了重视。 移动车辆荷载是公路桥梁承担的主要荷载形式,桥梁性能与服役寿命除依赖其静力性能外,更依赖于结构在车辆荷载作用下的动力工作性能。钢管混凝土拱桥具有自重轻、强度大、抗变形能力强等优点,但如果结构中各构件的组成、刚度、连接方式、布置形式不合理,即使各项静力指标满足要求也可能产生严重的动力工作性能问题,移动荷载会给桥梁带来较大的振动。 本文结合黑龙江省哈同公路依兰牡丹江拱桥的工程实例,应用大型有限元软件ANSYS,建立了8种结构型式组合的拱桥空间有限元模型,分别利用模态分析和瞬态分析功能进行了结构的动力性能分析。在瞬态分析中以匀速移动常量力作用在桥面上来模拟车辆对桥梁的强迫振动。在不同结构形式下对桥梁进行强迫振动,得到了跨中截面和拱顶截面的竖向、横向位移以及加速度响应的时程曲线;并计算出了拱顶和L/4拱肋截面的动内力以及桥面跨中和L/4跨截面的冲击系数;并对各种结构型式桥梁对振动特性的影响大小进行了对比。针对该桥动力工作性能不足的问题,提出了对其动力性能进行改造的方法,从而为大跨度中承式钢管混凝土拱桥的动力性能改造提供一定的理论依据。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:U448.22

【参考文献】
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