下承式单肋钢箱拱桥静动力特性以及地震动力响应分析

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1、国内图书分类号：U24密级：公开国际图书分类号：624西南交通大学研究生学位论文下承式单肋钢箱拱桥静动力特性以及地震动力响应分析年级二〇一五级姓名王鹏宇申请学位级别工程硕士专业建筑与土木工程指导老师张克跃教授二〇一八年五月ClassifiedIndex:U24U.D.C:624SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisSTATICANDDYNAMICTERISTICSANDSEISMICDYNAMICRESPONSEANALYSISOFDOWNBEARINGSINGLERIBBED

2、STEELBOXARCHBRIDGEGrade:2015Candidate:WangPengyuAcademicDegreeAppliedfor:MasterDegreeSpeciality:ArchitecturalandCivilEngineeringSupervisor:Prof.ZhangKeyueMay.2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要单肋下承式拱桥作为一种拱、梁固结的桥梁结构，具有刚度大、造型美观、跨越能力较强，承载能力高，结构形式多样，耐久性好，养护方便，维修费用低，控制梁下净空等优点，近年在高速铁

3、路桥梁以及公路桥梁设计中得到广泛应用。为探讨单肋下承式拱桥在地震激励下的动力响应特征和抗震性能，采用有限元软件，建立了某35m+130m+35m单肋下承式拱桥的三维空间有限元模型，研究了桥梁的动力特性。对该桥分别进行施工监控分析，反应谱分析、动态时程分析，验算了桩-土作用在不同地质的变形性能。通过对本桥的静力以及动力特性两个方面进行研究，本文主要结论如下：1.模拟桥梁整个施工过程，对桥梁的每个施工阶段进行内力以及应力的分析，验算了成桥阶段的应力情况、验算了在列车荷载下的应力以及主梁和拱肋的绕度情况，均满足相应规范要求。2.对施工

4、过程中的结构设计参数进行敏感性分析。结合现场情况对一些关键数据进分析，更准确反映施工过程中的结构受力。3.利用有限元分析软件MIDAS，用m法模拟桩—土作用建立下承式单肋拱桥的结构模型，在模型中考虑了桩-土相互作用，分析对比了考虑桩-土和不考虑桩-土地震反应的影响，考虑桩-土相互作用与实际情况更贴近。4.对结构分别采用反应谱和时程的方法进行分析，得到两种方法的优缺点和使用范围。分别对比了在不同桩土情况下结构的地震响应分析。其中反应谱考虑了模型一和模型三在三个方向地震作用下的分析，时程考虑了模型一和模型二在两个方向以及正交组合地震

5、下的响应。5.将反应谱计算结果与时程分析的计算结果进行对比分析，得出一些有益的结论。关键词：单肋钢箱拱桥；地震响应分析；桩土作用；反应谱；时程西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractThesingleribarchbridgeasabridgearchandbeamconsolidation,highrigidity,beautifulappearance,strongspanningability,highbearingcapacity,structureforms,gooddurability,convenie

6、ntmaintenance,lowmaintenancecost,controlbeamclearanceundertheadvantages,inrecentyearsinthehigh-speedrailwaybridgeandhighwaybridgethedesignhasbeenwidelyused.Inordertoexplorethedynamicresponsecharacteristicsandseismicperformanceofsinglesupportedarchbridgeundernonunifor

7、mseismicexcitation,athree-dimensionalfiniteelementmodelofa35m+130m+35msingleribthrougharchbridgewasestablishedbyusingfiniteelementsoftware,andthedynamiccharacteristicsofthebridgewerestudied.Theconstructionmonitoringandanalysisofthebridge,theresponsespectrumanalysisan

8、dthedynamictimehistoryanalysisareusedtocheckthedeformationperformanceofthepile-soilactionindifferentgeologicalconditions.Throughthe