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大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应分析

赵雅丽  
【摘要】:近年来,随着钢管混凝土结构理论的不断完善,钢管混凝土拱桥得到了迅猛发展,抗震问题仍是大跨度钢管混凝土拱桥需要深入研究的问题。目前我国规范对大跨度钢管混凝土拱桥的抗震问题无明确规定,从有关桥梁抗震的文献看,对大跨度钢管混凝土拱桥地震响应性能的研究仍然较少。本文针对大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应进行了以下几个方面的研究。 本文针对308m跨度的淳安南浦钢管混凝土拱桥,建立了适合于地震响应的分析的有限元模型。首先运用刚度等效原理将桁架式钢管混凝土组合截面的拱肋简化成单管拱,分别建立了无桥道系的双拱模型和含有桥道系的整桥模型。对这两个模型分别进行动力特性分析和地震响应分析,以研究桥道系对拱肋结构地震响应的耦合作用。 运用时程分析法对拱桥的两个模型进行横向地震力一致激励下的动力计算,将两个模型的位移和内力响应进行比较分析,研究结果表明在横向地震力作用下,桥道系与拱肋的耦合作用对拱肋的位移和内力有一定的影响,在个别截面可能会产生较大的变化,尤其对1/4拱截面的横向挠曲弯矩的影响比较显著。 最后研究了行波效应对大跨度钢管混凝土拱桥地震响应的影响,并深入探讨了不同波速对大跨度钢管混凝土拱桥地震响应的影响。分析结果表明行波对于行波方向的位移影响比较大,在其它两个方向影响比较小,对内力的影响也是非常显著的,总体来说是产生不利影响,因此在大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应分析中考虑行波效应是非常必要的。


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