中承式异形钢管混凝土拱桥动力特性分析

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1、学兔兔www.xuetutu.com第29卷第l期建筑科学与工程学报Vo1．29NO．12012年3月JournalofArchitectureandCivilEngineeringMar．2012文章编号：16732049(2O12)0卜008707中承式异形钢管混凝土拱桥动力特性分析黄小伟，王浩，李爱群，谢静(东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，江苏南京210096)摘要：运用通用有限元软件ANSYS对某q-承式异形钢管混凝土拱桥进行了动力特性的数值模拟分析，给出了自振频率和振型描述，并对自振

2、特性的影响因素进行了研究。结果表明：主拱肋、竖吊杆、斜撑有助于增强拱桥的竖向刚度；副拱肋对拱桥面外振动影响较大，其外倾角影响结构整体刚度；横撑、斜撑的设置有助于提高拱肋的横向刚度，增强抗风的稳定性；二期恒载集度对竖弯振动影响较大；边界条件对拱桥的动力特性有显著影响。研究结果可以为同类桥粱的抗震设计提供参考。关键词：中承式异形钢管混凝土拱桥；有限元；动力特性；拱肋；边界条件中图分类号：U448．22文献标志码：AAnalysisonDynamicCharacteristicsofHalf-throughSpeci

3、al-shapedCFSTArchBridgeHUANGXiao—wei，WANGHao，LIAi—qun，XIEJing(KeyIahoratoryofC8-PCStructures．MinistryofEducation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，Jiangsu，China)Abstract：Usingthegeneralfin：teelementsoftwareANSYS，thenumericalsimulationanalysiswasperformedonah

4、alf—throughspecial—shapedconcrete—filledsteeltubular(CFST)archbridgetoobtaindynamiccharacteristics．Theselfvibrationfrequenciesandvibrationmodedescriptionsweregiven，andtheinfluencefactorsontheself—vibrationcharacteristicswerealsocarriedout．Theresultsshowthatm

5、ainarchrib，vertica1boomandbraceshelptoenhancetheverticalstiffnessofthearchbridge．Vicearchribhasagreaterimpactontheout—of—planevibrationandcamberangleaffecttheoverallstiffnessofthestructure．Transversesupportandbraceswillimprovethelatera1stiffnessofthearchribs

6、，andenhancethestabilityofwindresistance．Theboundaryconditionshavegreatimpactsondynamiccharacteristicsanddegreeofseconddeadloadontheverticalvibration．Thestudyresultscanprovideareferencefortheseismicdesignofsimilarbridges．Keywords：half—throughspecial—shapedcon

7、cretefilledsteeltubulararchbridge；finiteelement；dynamiccharacteristic；archrib；boundarycondition计、抗风稳定性分析、健康检测和维护等都有着重要0引口的意义，桥梁的自振特性包括桥梁的自振频率与主桥梁结构的自振特性研究对桥跨结构的抗震设振型，是进行结构动力分析和抗震设计的重要参数，收稿日期：20l1l0—15基金项目：国家自然科学基金项目(50908046)；国家杰出青年科学基金项目(50725828)；中央高校基本科研业

8、务费专项资金项目(Seucx201106)作者简介：黄小伟(1987一)，男，湖南怀化人，工学硕士研究生，E—mail：atphxwl987@163．COlT。学兔兔www.xuetutu.com88建筑科学与Z-程学报20l2_缸也是使用阶段判别桥梁是否存在损伤的基本依据。因此在进行结构动力分析时，除建刚度矩阵钢管混凝土拱桥属高次超静定的柔性结构，工外，还需要建立结构的质量矩阵和阻尼