多跨悬链线空腹式拱桥有限元模型的研究

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1、摘要石拱桥是历史发展的产物，它由于造型美观、取材方便、修建简便、经久耐用等特点，在古代乃至近现代拱桥家族中占有重要地位。空腹式拱桥是指主拱圈和主梁之间用立柱支撑，在主拱圈以上设有腹拱的拱桥。其优点是较实腹式拱桥轻巧，节省材料，外形美观，而且能减少山洪或河水对桥身的冲击力，目前已在技术上、造型上达到了很高的水平。至今，我国已建或在建的空腹式拱桥实例仍然很多。随着现代科学技术的发展，人们『E在不断建造更大规模、更大跨度的桥梁。这一切都要求工程师在设计阶段就能够精确地预测出桥梁结构的力学性能，需要对结构的静、动

2、力特性进行分析计算。近年来，在计算机技术和数值分析方法支持下发展起来的有限元分析方法，为解决这些复杂的工程分析计算问题提供了有效的途径。本文以某多跨悬链线空腹式拱桥为对象，以大型有限元分析软件ANSYS为平台，建立与之相应的四种有限元结构分析模型，研究它们在相同的材料、几何尺寸以及工作状况下，基础刚性、连拱效应、拱上建筑联合作用等对其力学行为的不同影响，并得出有益的结论。本文的研究对该类桥梁的结构分析、旧桥加固和新桥设计具有一定的理论和实际意义。关键词：空腹式拱桥；有限元模型；基础刚性；连拱效应；联合作用

3、ABSTRACTThestonearchbridgeistheomcomeofhistorydevelopment，itgotooccupyallimportantpositionintheancienttimesandthenearmodernarchbridgehouseholdbecauseofitsbeautifulshape，conveniencegettingmaterial，simplebuilding，longtimes’usingetc．Emptyarchbridgeisthearchb

4、ridgethatusessignpillartopropupbetweenthemainarchandmainbeam，andhasinner-archonthemainarch．Itsadvantagesarethatitislighterthanthesolidarchbridge，andmoreeconomicalmaterial，andmorebeautifulshape，andCanreducetheimpactofwatertothebridgebody．Atpresentthetechni

5、queandtheshapehavecometoaveryhighlevel．Uptonow，ourcountryhasalreadysetuporissetupalotofemptyarchbridges．Alongwiththemodemsciencetechnicaldevelopment，peoplearecontinuouslysetupbiggerandmorelarge-scalebridges．AlleverythingrequestsanengineerCanpredictamechan

6、icsfunctionofbridgestructureexactableatthedesignstage，andanalysisthestableandmotivecharacteristicsofthestructure．Inrecentyears，thefiniteelementmethoddevelopedunderthecomputertechniqueandcalculationmethod，forworkoutthesecomplicatedcalculationproblemoftheen

7、gineeringanalysis’Stoprovidevalidpath．Basedonfourdifferentfiniteelementmodels，theauthorstudiesthemechanicbehaviorofthefoundationrigidity,effectoftheconnectedarchandoftheupperstructureforthecommonlyusedmulti·spanemptyarchbridgewiththefiniteelementanalysiss

8、oftwareANSYS，Somebeneficialconclusionsareachieved，whicharehelpfultothestructuralanalysis，strengtheninganddesignofsuchkindofbridge．KEYWORDS：Emptyarchbridge；Finiteelementmodel；Foundationrigidity；Effectofconnectedarch；