异型梁拱组合桥参数敏感性分析
本文关键词: 异型组合结构拱桥 静力分析 自振特性 稳定性 参数敏感性 出处:《郑州大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:随着我国城市建设的发展,出现了一些富有文化蕴意、造型美观的异型拱桥,这些桥梁结构不仅满足了人们对景观的需求,而且成为桥址所在地靓丽的地标性建筑。针对此类桥梁结构,国内外的学者对其受力以及变形特性进行了一些理论和试验研究,但是由于异型桥梁结构所具有的特异性和结构复杂性,使得此类结构力学行为规律借鉴性不强,一些结构行为和受力特性还需要进行深入研究。本文以郑州市前程路大桥为工程实例,采用有限元数值分析方法,研究结构参数(钢拱肋厚度、V墩预应力预应力、吊杆力大小、桥面板厚度、U肋厚度)的变化对结构受力、变形的敏感性规律,并分析较敏感的参数对结构自振特性、稳定性的影响规律。主要的研究内容及研究成果如下:(1)通过对钢拱桥及异型组合拱桥发展的综述,明晰异型组合拱桥研究现状,明确本文研究内容和分析手段。(2)采有限元分析软件Midas/FEA及Midas/civil建立有限元模型,找寻大桥合理成桥状态,对成桥状态下结构的受力和变形特点进行分析,研究该异型梁拱组合结构的受力特点,并以该状态下的结构参数为结构初始参数,以此时的成桥状态作为后续研究的基准状态。(3)以结构的初始结构参数为基础,采用单一变量法改变影响结构受力和变形的结构参数:V墩预应力、钢拱肋厚度、吊杆张拉力、钢桥面板厚度、U肋厚度等参数,分析参数变化对结构静力力学行为的影响,进而确定影响结构受力和变形的敏感参数。(4)在静力分析的基础上,对该异型梁拱组合结构的自振特性和稳定性进行分析,通过改变静力分析得到的结构参数,分析参数变化对结构自振特性和稳定性的影响。
[Abstract]:With the development of urban construction in our country, there are some special arch bridges with cultural connotation and beautiful shape. These bridge structures not only meet the needs of people for the landscape, Moreover, it is a beautiful landmark building where the bridge is located. In view of this kind of bridge structure, scholars at home and abroad have carried out some theoretical and experimental studies on its stress and deformation characteristics. However, due to the specificity and structural complexity of the special-shaped bridge structure, the mechanical behavior law of this kind of structure is not good for reference. Some structural behavior and mechanical characteristics need to be deeply studied. In this paper, taking the Qiancheng Road Bridge in Zhengzhou as an engineering example, the finite element numerical analysis method is used to study the structural parameters (the thickness of steel arch rib and the prestressing force of V pier, the force of suspender). The sensitivity of the change of bridge deck thickness to the stress and deformation of the structure is analyzed, and the natural vibration characteristics of the structure with more sensitive parameters are analyzed. The main research contents and results are as follows: (1) by summarizing the development of steel arch bridges and special-shaped composite arch bridges, the research status of special-shaped composite arch bridges is clarified. It is clear that the research contents and analysis methods of this paper are as follows: (1) the finite element analysis software Midas/FEA and Midas/civil are adopted to establish the finite element model, to find out the reasonable state of the bridge, and to analyze the stress and deformation characteristics of the structure under the state of the bridge. The stress characteristics of the special beam and arch composite structure are studied. The structural parameters under this condition are taken as the initial parameters of the structure, and the bridge state is taken as the reference state of the subsequent research. (3) the initial structural parameters of the structure are taken as the basis. The single variable method is used to change the structural parameters, such as the prestress of V pier, the thickness of steel arch rib, the tension force of suspension rod, the thickness of steel bridge slab and the thickness of U rib, and so on. The influence of the change of parameters on the static behavior of the structure is analyzed. On the basis of static analysis, the natural vibration characteristics and stability of the special beam-arch composite structure are analyzed, and the structural parameters are changed by changing the static analysis. The influence of parameter change on the natural vibration characteristic and stability of the structure is analyzed.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U441
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,本文编号:1528390
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