大跨度斜拉桥动力性能研究

【摘要】： 现代桥梁正朝着大跨径、更轻巧的方向发展。而斜拉桥以其超强的跨越能力和出色的自身优点,在跨江跨海桥梁结构中越来越多地被采用。 本文以九江长江二桥初步设计方案为工程背景,利用有限元软件ANSYS,建立了三维空间有限元模型,并对其进行了动力特性及响应分析,通过分析,揭示了该斜拉桥的自振特性和桥跨结构在汽车荷载作用下的受力与变形情况,为该桥的工程设计与施工提供了可靠的理论依据。其主要内容和结论如下: (1)对斜拉桥自振特性各参数敏感性的分析发现,斜拉桥的自振频率和振型不仅与结构整体刚度有关,还与其各构件刚度有关。同时边界条件对斜拉桥自振特性的影响要更为显著。 (2)荷载分别以60、90、120公里/小时的速度匀速移动通过桥面时,桥跨结构的动力响应明显。各参数的动力放大系数介于1.0059～2.4之间。其动力放大系数要远大于《公路桥涵设计通用规范》规定的1.05,因此对于在斜拉桥设计中,冲击系数取值问题应予以重视。 (3)荷载以不同车道通过桥面时,偏载作用下的挠度、索力动力放大效应要小于中载;偏载作用下的主梁纵向力、塔底弯矩动力放大效应要大于中载。