大跨度刚架—拱组合结构桥的动力特性分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com大跨度刚架一拱组合结构桥的动力特性分析严志冈黄炳章5文章编号：1003—4722(2005)03—0005—03大跨度刚架一拱组合结构桥的动力特性分析严志刚，黄炳章(广州市建设投资发展有限公司，广东广州510010)摘要：广州新光大桥为大跨度预应力混凝土刚架一钢桁拱组合结构桥，是拱桥结构体系上的重要创新。采用空间有限元法分析该桥的动力特性，结果表明此类桥梁具有良好的动力特性，同时通过分析刚架的刚度对全桥动力特性的影响。发现刚架斜腿的刚度对中跨钢桁拱的振动影响小，对边跨钢桁拱的振动影响

2、大。关键词：拱桥；刚架；钢桁架；组合结构；动力特性；有限元法中图分类号：U448．22文献标识码：AAnalysisofDynamicBehaviorofLong-SpanHybridBridgeofRigid·-FrameandArchStructureYANZhi-gang，HUANGBing-zhang(GuangzhouConstruction＆．InvestmentDevelopmentCo，Ltd．·Guangzhou510010·China)Abstract：TheXinguangBridgeinGuangzhoui

3、salong—spanhybridbridgeofprestressedconcreterigid—frameandsteeltrussarchstructurethatisanimportantinnovationinarchstruc—turesystems．Inthispaper，thespatialfiniteelementmethodisusedtoanalyzethedynamicbe—havioroftheBridge．Theresultsofanalysismanifestthatthetypeofthebridg

4、ehasgooddynam—icbehavior．Alsothroughstudyoftheeffectoftherigidityoftherigid—framestructureonthedy—namicbehavioroftheoverallbridge，itisfoundthattherigidityoftheslantlegsoftherigid—framestructurehaslittleeffectonthevibrationofthesteeltrussarchofthemainspan，however，hasco

5、nsiderableeffectonthevibrationofthesteeltrussarchesofthesidespans．Keywords：archbridge；rigidframestructure；steeltruss；hybridstructure；dynamicbehav—ior：finiteelementmethod1概述确保其施工和运营安全性的重要保证。广州新光大桥为三角刚架和下承式系杆拱组合体系桥，三角刚架采用预应力混凝土结构，系杆拱为2新光大桥简介钢桁拱，跨径组合为(177+428+177)m，主桥桥长新

6、光大桥主要由基础工程、三角刚架以及钢桁1082m(见图1)。新光大桥造型新颖，气势雄伟，拱组成受力体系，三角刚架即作为钢桁拱的支承结是拱桥结构体系上的重要创新，同时也给设计和施构，又把上部结构的受力传递给基础工程，整个结构工带来许多急需研究解决的关键技术难点，其中在受力明确]。各种动荷载作用下的动力响应分析是其中之一。研2．1基础工程究新光大桥的动力特性，分析主要结构参数对动力新光大桥主桥两端桥墩为过渡墩，承受边跨和引桥特性的影响，是掌握确保此类新型桥梁的力学性能，的荷载，中间两桥墩为主墩，承受中跨和边跨的荷载。收稿日期：2004

7、—08—16作者简介：严志刚(1976一)，男，工程师，2003年毕业于哈尔滨工业大学桥梁与隧道工程专业，工学博士。维普资讯http://www.cqvip.com6桥梁建设2005年第3期图1新光大桥立面主墩采用整体式桥墩，桩基础由36根2．6ITI的桁拱结构弯矩小、跨越能力大的特点，同时释放了中嵌岩桩组成，桩长约40m，要求桩端至少进入微风化跨桥面结构可能产生的巨大水平温度力，平衡了拱岩层7．1m；承台体积为34．7mX48．3mX6．0m。脚的水平推力，减少了结构用钢量。过渡墩采用分离式桥墩，两桥墩之间用联系梁连接成整体，桩

8、基础由20根2．0m的嵌岩桩组成，3计算模型桩长超过40ITI，要求桩端至少进入微风化岩层3．2忽略结构阻尼的影响，采用有限元法计算结构m；承台体积为l1．6m×l1．6m×3．5m。自振频率和振型的公式为_22．2三角刚架(一[M]+EK]){}