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飞燕式钢箱系杆拱桥稳定性与动力特性分析

康长亮  
【摘要】:飞燕式系杆拱桥因其对地基条件的适应能力强,且造型优美,受到了桥梁工作者的广泛关注。近年来,随着新型材料在桥梁领域的应用及拱桥施工技术的不断提高,飞燕式系杆拱桥的跨径也在不断增大。目前,人们已经对这种桥型进行了全面而深入的研究,但鉴于这种桥型的稳定问题在施工过程中比较突出,另外,现行的设计规范还没有明确规定大跨径拱桥在移动荷载作用下的冲击系数,本文以江城大桥为研究背景,从这两方面出发做以下研究: 1.通过阅读大量相关文献资料,了解飞燕式系杆拱桥的发展历程.分析已建桥梁案例,阐述这种桥型结构的受力原理和特点。归纳整理相关计算理论,阐述飞燕式系杆拱桥稳定理论为以后的研究打好坚实的基础。 2.利用midas/civil大型空间有限元分析软件,对大桥的施工过程及成桥阶段进行模拟,修改成桥模型的相关参数,研究这些参数的变化对桥梁整体稳定性影响。为确保大桥的施工能够顺利进行,对大桥的主要施工阶段进行稳定性分析。对不同移动荷载布置形式下结构的稳定性进行分析,探讨移动荷载对成桥空间稳定性的影响。 3.在目前的条件下,随着大量钢材及其他新材料在桥梁建造领域的应用,桥梁结构更趋轻型化,跨径不断增大,形式更加优美,但在现行的桥梁设计规范中,还没有对大跨径拱桥的冲击系数做出明确规定。本文通过对飞燕式系杆拱桥在移动荷载作用下动力响应分析,模拟了当移动荷载以不同速度,不同重量,不同行车间距通过桥面时的情况,对得到的时程曲线和数据进行分析,总结移动荷载在这些情况下冲击系数的变化情况。同时,在桥梁结构上施加冲击荷载,进一步分析桥梁结构的动力特性。


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