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彬山混凝土拱桥的检测与有限元分析研究

颜彩飞  
【摘要】:本文以地处湘西的彬山混凝土拱桥为研究对象,在收集有关拱桥及动力学资料的基础上,分析了拱桥动力学的解析分析法和有限元数值分析方法的优缺点,同时以彬山桥为背景,使用ANSYS和MIDAS软件建立了空间有限元模型,进行了结构的自振特性分析,并按照我国公路Ⅱ级标准作出静载试验方案,同时还进行了实桥的现场静、动载试验,并根据对彬山桥的理论计算结果,结合工程检测实例进行了分析。本文就如何建立合理的力学计算模型,选取合适的结构参数,使用大型有限元软件ANSYS和MIDAS实施自振特性分析等方面进行了一些探讨。对研究中模型简化差异影响、两种软件建模结论产生差异原因、传力结构对自振特性的影响、混凝土动刚度对自振特性的影响、自重应力对自振特性的影响等深层次问题进行了分析和讨论。 本文主要进行了以下几方面的工作: 1、采用MIDAS/Civil有限元建模,对彬山混凝土拱桥进行静力分析,按静力荷载工况确定了加载车辆、轮位布置与荷载效率; 2、分别用MIDAS/Civil和ANSYS建模,对彬山混凝土拱桥进行了自振特性分析; 3、进行了静载、动载试验,并对测试结果进行分析; 4、对研究中的一些深层次问题进行了分析和讨论。


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