收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大跨度钢管混凝土拱桥抗震性能及动力稳定研究

吴玉华  
【摘要】: 钢管混凝土拱桥因其良好的力学性能和施工方便等优点在我国得到了广泛的应用。以跨径308的南浦大桥为工程背景,深入细致地研究了大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震响应特性、多维多点地震响应特性以及在地震荷载下的动力稳定性能。在对Lyapunov运动稳定理论研究的基础上,提出了拱结构的运动稳定性实用判别准则。 联合应用虚拟激励法和伽辽金法,得到了弹性圆拱在平稳和非平稳水平随机地震作用下的随机响应的半解析解。通过算例分析并与有限元计算结果相比较,验证了该方法的计算精度和计算效率。 对大跨度钢管混凝土拱桥进行了三维地震激励下的非线性时程分析,研究了几何非线性、材料非线性、阻尼比及桥道系参与等因素对拱桥地震响应的影响。研究结果表明:考虑桥道系后,拱脚附近截面的横向弯矩和轴力有了较大幅度的增加;几何非线性对钢管混凝土的地震响应有一定影响,由于刚度的减弱而使拱肋位移和大部分截面轴力增加,材料非线性使拱脚附近截面处于不利状态。 对南浦大桥进行三维正交地震动多点激励下的平稳随机响应分析。数值仿真了该拱桥在一维P波、一维SH波、一维SV波多点激励下的地震响应以及考虑互谱的三维多点激励地震响应。数值分析结果表明:考虑地震动的空间效应对拱肋内力有很大改变,地震动空间变化对拱肋内力的影响主要来自行波效应。三维地震作用比单维地震作用的拱肋内力有较大增幅。对大跨度钢管混凝土拱桥,必须进行多维多点地震激励的响应分析,否则有可能严重低估结构的地震设计内力。 提出了结构运动稳定性实用判别准则以及该准则的具体实施步骤,研究了拱结构在阶跃荷载、周期荷载以及地震激励下的失稳特征,指出结构整体刚度矩阵出现负的特征值是结构失稳的必要条件,可依此判断结构动力失稳临界荷载的下限值,位移时程曲线发散、性质发生改变或发生跳跃、运动状态混沌,可作为结构动力失稳的依据。 对大跨桁式中承式钢管混凝土拱桥进行了静力和弹塑性动力稳定分析研究。结果表明材料非线性对大跨度拱桥的静力稳定影响是显著的。在大跨度拱桥的弹性动力稳定分析中,B-R准则失效,可采用结构整体刚度矩阵出现负的特征值来判断结构动力失稳临界荷载。横向激励是使拱桥动力失稳的最不利激励方向。初始几何缺陷对拱桥的静力稳定影响很大,而对拱桥的动力稳定影响很小。地震波扰动对拱桥静力稳定系数影响很小。拱桥的弹塑性动力失稳模态为拱肋局部屈曲失稳。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李兆香;;单肋钢管混凝土拱桥稳定分析[J];工业建筑;2009年S1期
2 李涵;吕红岩;;上承式钢管混凝土拱桥极限承载力及稳定性分析[J];吉林交通科技;2008年02期
3 赵跃宇;刘伟长;杨相展;;大跨径斜拉钢管混凝土拱桥空间稳定性分析[J];公路;2006年08期
4 娄锋;朱向前;毕凯明;;钢管混凝土拱桥地震反应分析[J];铁道建筑;2007年06期
5 李英攀;林伟洪;黄磊;;大跨度钢桁架极限承载力的双重非线性分析[J];水利与建筑工程学报;2008年01期
6 刘小强;吴惠弼;;高层钢框架的非线性响应分析[J];重庆建筑大学学报;1992年02期
7 王维;;钢管混凝土拱桥矢跨比对稳定性的影响[J];科技资讯;2007年14期
8 李子奇;樊燕燕;孙明贺;;土与结构相互作用对桥梁抗震的影响研究[J];城市道桥与防洪;2008年05期
9 王慎平;刘北英;;ABAQUS中的非线性模拟[J];机械制造与自动化;2006年02期
10 孙建琴;吴敏哲;李从林;;斜拉立体桁架极限承载力的双重非线性分析[J];钢结构;2006年05期
11 徐艳;胡世德;;地震作用下钢管混凝土拱桥的动力稳定性[J];同济大学学报(自然科学版);2007年03期
12 范腾;;高耸钢结构桥塔的极限承载力研究[J];山西建筑;2008年22期
13 刘修禾;;工程中的理想结构单元法[J];铁道科学与工程学报;1990年01期
14 刘小强;吴惠弼;;半刚性梁柱连接钢框架的非线性全过程分析[J];重庆建筑大学学报;1992年S1期
15 吴玉华;楼文娟;;桥道系对中承式钢管混凝土拱桥地震响应的影响[J];公路工程;2008年02期
16 余报楚;邱文亮;李生勇;万其柏;李天飞;;混凝土斜拉桥与T构协作体系的极限承载力研究[J];建筑结构学报;2008年S1期
17 胡晓燕;万信华;朱宏平;胡晓辉;;基于LUSAS软件的大跨斜拉桥极限承载力分析[J];华中科技大学学报(城市科学版);2009年02期
18 孔伟;李华;杜启收;;大跨越输电塔极限承载力的双重非线性分析[J];山西电力;2009年06期
19 方绪镯;詹小萍;郑史雄;;非线性因素对钢桁架拱桥极限承载力的影响分析[J];广东公路交通;2010年01期
20 张阳;邵旭东;蔡松柏;胡建华;;大跨桁式钢管混凝土拱桥空间非线性有限元分析[J];中国公路学报;2006年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 颜全胜;李立军;徐升桥;;茅草街钢管混凝土拱桥的稳定计算[A];第十六届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2004年
2 云迪;张素梅;;大跨钢管混凝土拱桥地震响应时程分析[A];中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十次年会论文集[C];2005年
3 韦建刚;孙潮;陈宝春;;钢管-钢管混凝土复合拱桥横向受力性能分析[A];中国钢结构协会钢-混凝土组合结构分会第十次年会论文集[C];2005年
4 奉龙成;汪宏;赵人达;;大跨径钢筋混凝土拱桥受力行为的几何与材料非线性耦合分析[A];中国公路学会’2000学术交流论文集[C];2000年
5 项贻强;严圣友;;钢管混凝土拱桥的稳定性分析[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
6 陈红;肖军良;顾安邦;;影响大跨度混凝土斜拉桥稳定性的因素分析[A];中国公路学会桥梁和结构工程学会2003年全国桥梁学术会议论文集[C];2003年
7 向中富;杨虎根;;格构式钢管混凝土拱承载能力稳定试验研究[A];第十八届全国桥梁学术会议论文集(下册)[C];2008年
8 李洋;赵斌;龙连春;;考虑几何非线性与材料非线性薄壁圆柱壳屈曲分析[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
9 彭贻希;周贤文;吴明峰;潘舒郁;林耀雄;;某下承式钢管混凝土拱桥荷载试验及理论分析[A];中国公路学会2004年学术年会论文集[C];2004年
10 郭科;董传文;李传习;谭立心;;南宁永和大桥主桥——钢管混凝土拱桥坐标监测[A];中国公路学会桥梁和结构工程分会2004年全国桥梁学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴玉华;大跨度钢管混凝土拱桥抗震性能及动力稳定研究[D];浙江大学;2009年
2 邢帆;钢管拱桥近断层地震响应及动力稳定研究[D];西南交通大学;2011年
3 崔军;大跨度钢管混凝土拱桥受力性能分析[D];浙江大学;2003年
4 王连华;大跨度钢管混凝土拱桥的动力学研究[D];湖南大学;2005年
5 张延;钢筋混凝土框架—剪力墙结构地震控制[D];浙江大学;2006年
6 张凤鹏;纤维增强层合复合材料分层损伤行为的研究[D];东北大学;2000年
7 李杰;自锚式悬索桥地震非线性时程响应分析和简化方法研究[D];西南交通大学;2007年
8 孙国富;大跨度钢管混凝土拱桥日照温度效应理论及应用研究[D];山东大学;2010年
9 高欣;在役钢管混凝土拱桥吊杆损伤与系统可靠性分析方法[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 黄永辉;钢管混凝土拱桥拱肋病害机理与影响分析及吊杆更换技术研究[D];华南理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 黄峰;大跨度钢管混凝土系杆拱桥稳定性分析[D];武汉理工大学;2010年
2 贾舒阳;钢管混凝土拱桥极限分析[D];西南交通大学;2009年
3 刘文忠;大跨度钢管混凝土拱桥地震响应分析[D];西南交通大学;2009年
4 武林;连续式钢管混凝土拱桥抗震性能分析[D];合肥工业大学;2010年
5 李选栋;钢管混凝土拱桥空间稳定非线性分析[D];长安大学;2006年
6 徐金良;钢管混凝土拱桥施工过程及地震响应分析[D];西南交通大学;2008年
7 曾昭东;大跨径钢管混凝土拱桥稳定性及极限承载力研究[D];长沙理工大学;2007年
8 杨文爽;大跨度钢管混凝土拱桥无支架缆索吊装系统研究[D];长沙理工大学;2004年
9 华少中;钢管混凝土拱桥考虑水平荷载作用的侧倾稳定非线性分析[D];浙江大学;2003年
10 严圣友;钢管混凝土拱桥的受力特性分析及试验研究[D];浙江大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 豫交通厅;钢管混凝土拱桥健康监测与检测技术通过鉴定[N];中华建筑报;2010年
2 陈琛;精心设计让世人记住洞庭[N];中国交通报;2004年
3 ;佛陈大桥钢管混凝土拱桥系杆更换工程技术研究[N];湖南日报;2004年
4 记者 范玉蕾 通讯员 王建勋 王瑜琨;“河北第一跨”面向社会征名[N];石家庄日报;2010年
5 刘霞;看看你能抗几级[N];科技日报;2008年
6 中国地质环境监测院地下水监测与模型中心副主任 吴爱民;水库防“病”专家三人谈[N];地质勘查导报;2007年
7 广东建设报记者 邓新灵 通讯员 岳通;昔日“十佳”缘何沦落到“差”?[N];广东建设报;2010年
8 纪怀昌;关注工程地质四大热点[N];大众科技报;2003年
9 纪怀昌;当前工程地质关注四大热点[N];中国国土资源报;2003年
10 本报记者 杨湘徽;建造通往世界的“捷径”[N];湖南经济报;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978