中承式拱桥动力特性分析的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文摘要中承式拱桥作为一种常见的桥型结构，近几十年来在我国得到了极大的发展，而对中承式拱桥设计理论的研究则相对落后于工程实践，在动力特性方面的研究更落后于静力特性方面的研究。现阶段，由于钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥的兴起，中承式拱桥正不断地向大跨度、轻型化方向发展，对其在动荷载(如车辆、风和地震等)作用下的动力响应研究就显得十分迫切。本文在收集有关拱桥动力学资料的基础上，分析了拱桥动力学的解析分析法和有限元数值分析方法的优缺点，同时以当涂路大桥为背景，使用MIDAS软件建立了空间有限元模型，分析了考虑到模型简化过程

2、中部分结构参数取值差异、桥面板的约束状况不同以及桥面板厚度的变化等因素对自振特性的影响，本文也考虑了混凝土弹性模量对自振特性的影响。根据对自振特性的理论分析，结合该桥修缮加固后的试验检测结果，从动力方面对该桥加固后的技术状态做了评价。根据当涂路大桥桥面板破损的实际情况，模拟分析了当桥面吊杆长度变化时桥面板的时间历程动力响应，比较时间历程动力响应随吊杆长度的变化规律，论证了短吊杆处桥面板断裂的必然性。桥跨结构的动力响应主要受结构基频的影响，但行车速度的影响也不可忽视，本文考虑三种行车速度所产生的动力响应曲线，发现当行车速度不高时，速度的增加对

3、桥面板的动力响应有较大影响，但当行车速度较高时，其影响并不是很明显。关键词：中承式拱桥动力特性有限元动力响应行车速度I华中科技大学硕士学位论文AbstractHalf-througharchbridgeisacommonstructure,inrecentdecadesithasgreatdevelopmentinChina,butthedesigntheoreticalofHalf-througharchbridgeisrelativelybackwardinengineeringpractice,andthestudyofthedyna

4、miccharacteristicsisbehindthestaticcharacteristics.Atthisstage,duetothedevelopmentofthepipeconcretearchbridgeandtheskeletonconcretearchbridge,half-througharchbridgeshavebeenbecomemorelarge-spanandlightdirection,itisveryurgenttoanalysisthedynamicresponseofdynamicload(suchas

5、vehicles,windandearthquakes.)Thispaperanalysistheadvantagesanddisadvantagesofthemethodofanalyticalanalysisandfiniteelement，whichisbasedonthecollectionofinformationofKineticsofarchbridge,atthesametimeweuseDangtuRoadBridgeasthebackground,establishingaspacefiniteelementmodelb

6、yMIDAS,takingintoaccountthedifferenceparametersoftheprocessofsimplifyingthestructureandtheConstraintsofbridgedesk；Inaddition，wetakeintoaccounttheimpactonself-vibrationcharacteristicsforthethicknessofbridgepane.,thispaperstillconsiderthechangingofself-vibrationcharacteristi

7、cswhichleadbyelasticitymodulus.Accordingtothetheoryofself-vibrationandthetestresultsafterthebridgebeenrepairandreinforced,weevaluationtheperformanceofthisbridgebythetheoryofkinetics.AccordingthedamageofbridgepanelofDangtuRoad，wesimulatedynamicresponseofthebridgewhentheleng

8、thofboomsbeenchanged，comparethechanginglawofdynamicresponsewhichcausebytheboomlength，andt