中承式钢筋混凝土拱桥动力特性及动力响应分析

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1、中承式钢筋混凝土拱桥动力特性及动力响应分析摘要拱桥是一种历史悠久，又充满生机的桥梁型式。钢筋混凝土拱桥虽不算一个新式的桥梁形式，但在中小跨度桥梁设计中经常被采用。中国在七、八十年代直至目前建造了大量的钢筋混凝土拱桥，这些在役和新建的桥梁的动力特性对安全运营至关重要，分析桥梁各个参数对动力特性的影响并对桥梁进行动力响应分析有着重要的现实意义。由于结构在动载作用下各截面的最大内力和位移都与结构自由振动时的频率和振动形式密切相关，因而寻求自振频率和振型是进行各项动力分析的前提和基础。本文在收集有关拱桥及动力学资料的基础上，以某市政混凝土拱桥为

2、背景，通过使用土木结构专用结构分析软件MIDAS／civil建立了空间有限元模型，对该桥桥跨结构的自振频率进行了计算和分析，并分析了各种参数取值差异对自振特性结果的影响。在该桥的瞬态动力分析中，模拟分析了当移动荷载以不同速度通过桥面时的时间历程动力响应以及在冲击荷载作用下桥跨结构的时间历程动力响应。并将有限元计算的结果与动载试验的成果进行了对比分析。本文通过对某市政混凝土拱桥进行有限元模拟，对钢筋混凝土拱桥动力特性和动力响应进行分析，得出了一些结论。这为钢筋混凝土拱桥的设计提供一定的参考；同时还可为桥梁使用过程中的健康检测和维护提供基础

3、性数据。关键词：钢筋混凝土拱桥动力特性动力响应动载试验MIDAS／civil有限元ANALYSIS0FDYNAMICC丑ARACTERISTICANDDYNAⅣⅡCRESPoNSoFⅣⅡDDLEBEARINGREINFORCEDCoNCRETEARCHBR【DGEAbstractArchbridgeisakindofbridgewithlonghistoryandvitality．Althoughreinforcedconcrete(I屺)archbridgeisn$anewbridgetype,itisom殂usedincaseofm

4、edium-spanandmini-typearchbridges．AlargenumberofreinforcedconcretearchbridgeshavebeenbuiltinOUrcountryfromlastcentury．n地dymniccharacteristicisimportantforthehealthofthesearchbridges．Todosomeanalysysesonthedesignfagots’effectanddynamicresponshasimportantpracticalsignifica

5、nce．Becausethegreatestinternalforceanddisplacementofeverysectionwhenthestructureisunderthedynamicloadsarenearlycorrelativewiththefrequenciesandthevibrationalformatswhenthestructureisunderthenaturalvibration,seekingnatnl赳vibrationfrequenciesandmodesisthepreconditionandbas

6、etocarrythrougheverydynamicanalysis．Inthethesis，onthebasisofexistingdatacollectedofarchbridgesanddynamics，takingtheexampleofsomecivil限C)archbridge，theauthorestablishsa3-DfmitedementmodelofwhichwithCiviistructureanalysissoftwareNⅡDAS／ci“1。andcalculatesandanalyzesitsnatura

7、lvibrationfrequencies，andanalyzestheeffectsofnatoralvibrationfeatureofthedifferencesofstructureparameters．Duringthetransientdynamicanalysisofthisbridge．thetimehistoryresponsesofthesnuc_魄underuniformvelocitymovingloadandimpactloadarcanalyzed,andtheamplificationcoefficient

8、sofdeflectionandinternalfactorsofthestructurearcintensivelyanalyzed．Atlast,theresultscalculatedbyfinite