系杆拱桥横撑布置对地震响应及风荷载作用的影响分析

发布时间：2023-01-15 13:56

　　在我国幅员辽阔,地形复杂、水系发达,桥梁的建设在交通工程中占据着极其重要的位置,随着各项施工技术发展和材料及结构的优化,关于下承式拱桥的研究得到许多专家学者的广泛关注,随张晨等学者研究中承式拱桥的抗震性能,认为钢管混凝土结构的抗震性能更加优良。Yong He Li等研究斜靠式拱桥随机地震反映分析,认为增加稳定拱肋角度和横撑布置数量可以提高拱桥的侧向抗震性能,宋福春等学者研究横撑布置对钢管拱桥的桁肋提篮拱桥横向弹性稳定性,认为适当的选择横撑刚度既保证不发生局部失稳,又可以减轻自重。而对于横撑布置形式对钢结构的拱桥地震响应的研究尚不多见。本文针对下承式拱桥的横撑布置对桥梁结构在风荷载以及地震偶然荷载情况下的地震相应分析,如何横撑布置能够使得下承式拱桥的受力达到一种优化,将地震与风荷载的影响降低到一个合理的可控的范围之内,作为下承式拱桥的一个研究的内容。本文以祊河桥二桥为工程背景,首先进行介绍拱桥的发展过程以及现状,其次介绍常用的地震分析方法和抗风设计理论,为横撑的设置以及分析提供理论支持,最后分析对比地震波及风荷载对横撑在拱肋上的布置位置的优化比较阐述。主要研究的内容:（1）以祊河桥二桥为... 

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【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 拱桥的发展进程
        1.2.1 拱桥材料
        1.2.2 拱桥结构体系
    1.3 本文主要的研究目的和内容
        1.3.1 本文研究的主要目的
        1.3.2 本文研究内容
    1.4 本章小结
第二章 桥梁地震及风载影响分析理论与方法的概述
    2.1 地震响应分析方法
        2.1.1 特征值分析
        2.1.2 静力分析法
        2.1.3 反应谱分析法
        2.1.4 时程分析法
    2.2 抗风稳定性分析理论概述
    2.3 本章小结
第三章 祊河二桥仿真计算
    3.1 有限元法及模型建立原则
        3.1.1 有限元方法简述
        3.1.2 有限元软件介绍
        3.1.3 迈达斯(Midas/Civil)计算模型建立原则
    3.2 工程概况
        3.2.1 概况
        3.2.2 设计依据
        3.2.3 基本资料及技术标准和规范
        3.2.4 水文资料
        3.2.5 工程施工概述
        3.2.6 桥址地址及气象资料
    3.3 计算参数的选取情况
        3.3.1 抗震重要性系数
        3.3.2 整体升降温差
        3.3.3 施工段划分
    3.4 有限元模型
    3.5 本章小结
第四章 横撑布置对拱桥地震响应的影响
    4.1 方案设计
    4.2 横撑布置对拱桥特征值的影响
        4.2.1 周期与振型选取
        4.2.2 振形图描述
    4.3 横撑布置对地震响应的影响
        4.3.1 地震动输入
        4.3.2 E2横向地震力作用
        4.3.3 E2竖向地震力作用
    4.4 本章小结
第五章 横撑布置对桥梁抗风的影响
    5.1 横撑抗风方案设计
    5.2 风荷载模拟
        5.2.1 主梁风荷载模拟
        5.2.2 拱肋风荷载模拟
        5.2.3 吊杆风荷载模拟
    5.3 风载作用下的内力分析
        5.3.1 主梁内力对比
        5.3.2 迎风拱肋内力对比
        5.3.3 背风拱肋内力对比
        5.3.4 位移对比
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 下承式拱桥发展趋势及存在的问题
        6.2.1 拱桥的发展趋势
        6.2.2 存在的问题
参考文献
附表
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]沂沭断裂带及其近区地震事件地层的时空分布及意义[J]. 田洪水,祝介旺,王华林,张增奇,张邦花,张慎河.  古地理学报. 2017(03)
[2]浅谈矩阵的特征值及其应用[J]. 张瑜,张越.  吉林省教育学院学报(下旬). 2015(04)
[3]下承式系杆拱桥“先梁后拱”施工技术与应用[J]. 叶增发.  交通世界（建养.机械）. 2013(04)
[4]钢管混凝土斜靠式拱桥静力特性分析[J]. 易壮鹏,周伟,颜东煌,陈常松.  中外公路. 2012(06)
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[8]现行桥梁抗震理论与设计方法[J]. 郁中伟,马良,郑明玉.  山西建筑. 2008(01)
[9]单索面斜拉桥抗风性能分析[J]. 刘棠,邱新林.  公路. 2007(06)
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博士论文
[1]小波有限元理论及其在结构工程中的应用[D]. 韩建刚.西安建筑科技大学 2003

硕士论文
[1]大跨度网格结构的地震作用计算方法的研究[D]. 管德平.河北农业大学 2015
[2]大跨度钢管混凝土拱桥施工控制技术研究[D]. 杜逢春.兰州交通大学 2015
[3]通航条件下钢筋混凝土系杆拱桥少支架拼装施工控制[D]. 蒋蔚.天津大学 2015
[4]下承式钢管混凝土系杆拱桥施工监控技术研究[D]. 孙元.合肥工业大学 2014
[5]大跨度铁路桥梁钢桁架主梁气动参数研究[D]. 陈原.西南交通大学 2012
[6]大理河系杆拱桥的地震响应分析[D]. 马驰.兰州交通大学 2011
[7]简支体系桥梁震害调查及抗震概念设计原则研究[D]. 陈福军.西南交通大学 2010
[8]大跨径连续刚构桥梁施工监控与仿真分析[D]. 叶华强.合肥工业大学 2010
[9]大跨度拱桥的结构选型[D]. 赵会涛.西南交通大学 2009
[10]斜拉拱桥的设计参数优化研究[D]. 彭敏.湖南科技大学 2008



本文编号：3731130