下承式异形系杆钢拱桥抗震性能分析.pdf

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1、第43卷第7期建筑资讯建筑技术开发2016年7月BuildingInformationBuildingTechnologyDevelopment下承式异形系杆钢拱桥抗震性能分析郭恩超(武汉理工大学土木工程与建筑学院，武汉430000)[摘要]近年来，钢拱桥凭借着自身的独特优点越来越被人们所应用，随着人们对桥梁美学追求的不断提高，拱肋外倾的拱桥也就随之产生，但其结构构造比较复杂，因此地震反应也比较复杂。通过对某下承式异形系杆钢拱桥为例，利用MidasCivil程序建立有限元模型，研究其动态特性以及在横向和纵向

2、地震作用下的抗震性能。[关键词]钢拱桥；动态特性；抗震性能[中图分类号]U442．5[文献标志码]B[文章编号]1001—523X(2016)07—0004-02SeismicPerformanceAnalysisofSteelArch—supp0rtingShapedTiedGuoEn．chao[Abstract]Inrecentyears，steelarchbridgebyvi~ueofitsuniqueadvantagesmoreandmorelovedbythepeople，withthepeopl

3、eonthebridgeaestheticpursuitofcontinuousimprovementRibarchcamberwillconsequent，butitsstructureismorecomplexstructureThereforeseismicresponseismorecomplicated．Takinganext—supportingsteelarchshapedTiedexample，usingMidasCivilproceduresestablishedfiniteelement

4、modeltostudythedynamiccharacteristicsandseismicperformanceinthehorizontalandverticalseismicaction．[Keywords]steelarchbridge：dynamiccharacteristics；seismicperformance为满足人们在桥梁建筑美学上的追求，异形系杆钢拱桥限度的接近真实情况。本模型共41768个节点，单元57658个，越来越受桥梁设计师们的青睐。它是通过横撑、斜撑相互联其中圆形钢管混凝土

5、拱肋、连接两拱肋的横撑、系梁均采用系的三根拱肋组合而成的空间结构，不仅线形优美，外形独梁单元模拟，吊杆采用桁架单元模拟，对钢箱梁则采用板桥特别致，能与周边环境较好的融合，并且在结构受力方面也单元模拟。全桥建模情况如图1所示。很合理，与其他类型的拱桥有所不同，它少有水平推力，拱肋截面的弯矩和剪力较小，跨越能力更大，但其结构自重大，重心较高，在地震作用下较为不利，因此必须对其整体结构进行抗震反应分析。1工程概况某桥梁总长为155．1Om，桥梁宽度42．5m，主桥为92m大跨度下承式异形系杆钢拱桥，主梁采用全焊钢

6、箱梁，系杆采图1全桥有限元模型用扁平钢箱梁结构，引桥采用30m预应力混凝土简支箱梁，2．2动力特性分析全桥配跨为(30+92+30)m。桥面宽度布置：2．0m(人行道)为更好地对大跨度拱桥的地震反应和抗震设计进行研究，+3．5m(非机动车道)+2．5m(机非分隔带)+10．75m(机动车分析其动力特性十分重要，而固有频率和振型是其最基本的道)+5．0m(中央分隔带)+10．75m(机动车道)+2．5m(机非动力特性。根据动力特性方程求解原理，运用多重Rite向量分隔带)+3．5m(非机动车道)+2．Om(人

7、行道)=42．5m。主法对空间有限元模型进行动力特性分析。表1为前六阶振型的桥设置为三片钢管拱，主拱设在中间，以1、2号中墩支座中频率、周期及振型特征。点的连线作为主拱轴线水平投影，计算跨径为89．93m，矢高表1前六阶振型频率、周期及振型特征为18m，拱轴线为二次抛物线，主拱断面为圆形钢管。边拱设振型序号频率／Hz周期／s振型特征在主拱两侧，以主拱中心线为对称中心线，竖向矢高23m，横向矢高为11．86m，边拱与主拱在竖向夹角为27．270。，边拱11．5287l20．654146钢箱粱横向扭转断面也为圆

8、形钢管，主拱、边拱拱肋在拱脚处与钢箱梁焊接221909030．456433钢箱粱竖向对称振动成整体。吊杆均采用钢绞线整束挤压叉耳式吊杆，吊杆成品索32．3936750417768钢箱梁竖向反对称振动采用1860级环氧喷涂无粘结钢绞线缠包后外挤PE制成，采用42．5391040393840拱肋侧向反对称振动工厂生产，现场安装，吊杆在下端通过叉耳与钢箱梁的耳板连53．0259720．330472拱肋侧向对称振动接。为