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连续式钢管混凝土拱桥抗震性能分析

武林  
【摘要】: 上世纪九十年代以来,随着新材料的发展,钢管混凝土拱桥作为新型桥型在我国得到了迅速发展,抗震问题对钢管混凝土拱桥而言,仍是需要深入研究的问题。本文在国内外专家学者对钢管混凝土拱桥地震动的研究和钢管混凝土拱桥抗震理论基础上,开展了如下几个方面的工作。 1、本文基于某5跨连续中承式钢管混凝土拱桥,借助有限元软件MIDAS建立了该桥的空间有限元分析模型,对其振型特征进行了分析,并求出了自振频率、振型等动力参数。同时考虑了结构局部破坏和构造改变对自振特性的影响,主要考虑了吊杆的局部损坏、横撑布置、传力结构和拱肋刚度变化几种因素,计算结果为连续中承式钢管混凝土拱桥的抗震设计提供了参考。 2、运用动态时程法分析了各地震动参数对结构的影响程度,主要研究内容包括:(1)一致激励情况下,纵向、横向、纵向+横向三种不同地震动参数对结构的影响,并分析三种不同地震动作用下结构的特性和规律;(2)结构在不同波速下(V=500m/s和V=1000m/s)的地震响应情况,并和一致激励情况进行比较分析,同时提出了受力不利位置,即拱脚处的加固措施;(3)探讨了不同波速对钢管混凝土拱桥地震响应的影响,找出行波效应的影响规律;(4)分析了在横向+纵向地震波作用下,不同的横撑数量对结构抗震性能的影响,分析了横撑的具体加固措施;(5)分析了在地震波作用下,吊杆的局部损伤对结构抗震性能的影响,并对吊杆的加固措施提出了合理的建议。 本文的结论可供连续式钢管混凝土拱桥抗震和加固设计提供参考,对同类型桥梁地震反应分析有一定的参考意义。


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