脱粘对钢管混凝土拱桥动力特性影响研究

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1、学校代号10536学号12102020258分类U448.22密级公开硕士学位论文脱粘对钢管混凝土拱桥动力特性影响研究学位申请人姓名王谦所在学院土木与建筑学院指导教师涂光亚副教授学科专业土木工程研究方向大跨度桥梁结构分析与工程控制论文提交日期2015年4月学校代号：10536学号：12102020258密级：公开长沙理工大学硕士学位论文脱粘对钢管混凝土拱桥动力特性影响研究学位申请人姓名王谦指导教师涂光亚副教授所在学院土木与建筑学院专业名称桥梁与隧道工程论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委

2、员会主席王解军教授ResearchonTheEffectofDebondingonDynamicCharacteristicsofCFSTArchBridgebyWANGQianB.E.(HunanCityUniversity)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofCivilEngineeringinBridgeandTunnelEngineeringinChangshaUniversit

3、yofScience&TechnologySupervisorVice-ProfessorTuGuangyaMay，2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加凶标注引用的内容外，本论文不包会任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品？对本文的研究化出重要贡献的个人和集体，均已在文中抖明确方式标巧。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：王日期：又义年女月义４日学位论文版枚使用授权书

4、本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或化构送交论文的复印件和电子版，允许论文被畜阅和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索ｉ，可Ｕｌ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于）１、保密□，在年解密后适用本授权书。２、不保密白。＂Ｗ（请在上相应方框内打

5、Ｖ）．作者签名：王曰期：＞４年ｉ月处曰啼、导师签名：．日期：少丰＾月处日摘要脱粘是钢管混凝土拱桥在运营中的比较普遍的实际工程问题。为了解脱粘对桁架式钢管混凝土拱桥动力性能的影响，本文基于完全脱粘假设选取了恰当的连接单元，运用ANSYS软件建立了总溪河大桥脱粘与完全粘结模型。并研究不同脱粘位置及脱粘范围对钢管混凝土拱桥的动力特性的影响。最后对考虑不同的脱粘高度、不同含钢率、内法兰的作用和不同的轴向粘结刚度的钢管混凝土拱桥在全跨完全脱粘后的自振特性进行分析。主要研究成果如下：（1）桥梁发生脱

6、粘后前十阶的振型的基本形状不会改变，只有与主拱肋相关的振型出现的顺序会发生变动。变动中以主拱肋的一阶对称与反对称竖弯振型提前为主。主要原因是主拱肋发生脱粘后会导致拱肋的面内刚度下降。（2）脱粘发生后主拱肋的各阶振型对应的频率会发生下降，且随着脱粘范围的增加，下降幅度也越大。脱粘对于面内反对称振型的频率影响尤为明显。不同脱粘位置相同的脱粘范围对主拱肋的各阶振型对应的频率的影响中，双侧拱脚脱粘大于单侧拱脚脱粘，单侧拱脚脱粘大于跨中拱肋脱粘。（3）全跨完全脱粘，脱粘模拟单元考虑的粘结强度在0.05MPa～0.3MP

7、a时，随着粘结强度的增加，桥梁整体的各阶振动频率均有所增加，但增幅较小。面内振型对应的频率对粘结强度的变化较为敏感。脱粘高度在0.5mm～3.5mm的范围内时，各阶振型对应的频率对脱粘高度的变化不敏感。含钢率的变化对桥梁面内振型频率的影响强于其对面外振型频率的影响。含钢率在5%～13.3%的范围内时，随着含钢率的增加，脱粘对钢管混凝土拱桥的各阶振动频率的影响会有所减弱。。内法兰能改善脱粘后钢管混凝土拱桥的动力性能。关键词：脱粘；动力特性；钢管混凝土拱桥；参数分析IAbstractInthepracticale

8、ngineering,CFSTarchbridgedebondingisrelativelycommonp-roblem.Inordertoknowaboutthatdebondhasimpactedonthedynamicpropertyofconcretefilledsteeltubetrussrib,thepaper,basedoncompletedebondinghypothesis,cho