石门水库坝顶交通桥静动力分析

发布时间：2020-09-24 17:30

　　桥梁是陆路交通和水利建设等跨越河流、山谷或者其他障碍,使之得以延伸的重要连接环节,是确保交通运输系统畅通的咽喉,其承载能力和通行能力是贯通全线的关键。目前对于桥梁的研究也很多,但对于坝顶交通桥研究的少。随着经济的发展,桥梁的形状和种类也不断增多,一些大坝在设计过程中难免会采用新的桥型,所以了解和掌握新桥梁就具有重要的意义。石门水库坝顶交通桥是一座大型系杆拱桥,也是一个典型的坝顶新桥梁。本文通过ABAQUS对石门水库坝顶交通桥进行静动力分析,主要内容包括:(1)建立桥梁、溢流坝整体有限元模型。依据设计资料对该结构进行建模,桥梁主要采用梁单元和杆单元,溢流坝、桥墩采用实体单元。其中桥梁结构中拱肋是复合材料,本文采用统一理论进行处理,桥梁结构中吊杆预应力通过降温法加载。(2)桥梁静力设计评价。通过模拟不同静力工况下桥梁的受力状态,分别求出桥梁的变形和应力大小,与规范进行对比。(3)分析结构振型和固有频率。采用有限元模态分析方法,计算结构固有频率和结构振型,分析发现桥梁和溢流坝的固有频率相差较大,不会发生共振现象。(4)桥梁动力设计评价。本文采用时程分析法对结构受到的地震动作用进行分析,分别考虑桥梁位于坝顶和位于地面两种工况,发现溢流坝的存在使桥梁z向振动增大,桥梁振动衰减的慢,但都在合理的范围内,桥梁动力设计合理安全。
【学位单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U441
【部分图文】：

立面图,上部结构,主桥,立面图

2 工程基本情况2 工程基本情况河南省西峡县石门水利水电枢纽工程为三等，最大坝高 56m。河床溢流坝段全长 143m，堰顶高程 288.0m；两岸挡水坝段加固后设计坝顶高程 298.3m。溢流坝段坝顶交通桥，上部结构采用 3 48=144m 钢管混凝土系杆拱桥，三跨连续，拱肋轴线为二次抛物线，理论跨径 47m，矢高 12m，矢跨比 1/3.917，桥墩采用原桥墩部分拆除后上做盖梁，桥台在原来帽梁顶加厚。主桥上部结构立面图、主桥上部结构平面图分别如图 2.1 和 2.2 所示。

平面图,上部结构,主桥,平面图

2 工程基本情况河南省西峡县石门水利水电枢纽工程为三等，最大坝高 56m。河床溢流坝段全长 143m，堰顶高程 288.0m；两岸挡水坝段加固后设计坝顶高程 298.3m。溢流坝段坝顶交通桥，上部结构采用 3 48=144m 钢管混凝土系杆拱桥，三跨连续，拱肋轴线为二次抛物线，理论跨径 47m，矢高 12m，矢跨比 1/3.917，桥墩采用原桥墩部分拆除后上做盖梁，桥台在原来帽梁顶加厚。主桥上部结构立面图、主桥上部结构平面图分别如图 2.1 和 2.2 所示。图 2.1 主桥上部结构立面图

平面图,桥梁,平面,吊杆横梁

图 2.2 主桥上部结构平面图桥梁上部结构拱肋、风撑、吊杆拉索组成，桥面系由端、中横梁、吊杆横梁、主纵梁和钢筋混凝土桥面板组成。桥梁的平面简化图如图2.3所示，桥梁的立体简化图如图2.4所示。图 2.3 桥梁的平面简化图

【参考文献】