城市立交曲线梁桥静力及动力性能研究

发布时间：2017-06-30 15:22

  本文关键词：城市立交曲线梁桥静力及动力性能研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：城市立交桥的出现是城市道路交通发展的必然要求,立交桥中的曲线梁桥对各种地形适应性强,而且能够与周围环境很好的融合,增加了视觉美感,在城市立交桥梁建设中应用广泛。与直线桥相比较,曲线梁桥受力复杂,在结构设计中由于对其受力性能把握不全面,内力分布规律认识不清晰导致一些运营的曲线梁桥出现如支座脱空、梁体侧移、梁体翻转坍塌等事故。而且每次地震震害中曲线梁桥的破坏程度比直线桥严重,因此正确的认识掌握曲线梁桥受力性能,减少运营期病害、提高抗震性能,采取构造措施保证曲线梁桥的安全显得非常重要。本文以兰州市小西湖立交桥南滨河路交通改造工程为背景,主要围绕该曲线桥的静力特性、动力特性及地震反应分析三方面内容进行了以下方面工作:(1)对该曲线梁桥进行静力特性计算方法比较,建立梁格及板单元两种计算模型。以板单元模型作为基准,梁格模型作为对比,讨论在不同荷载工况下,曲线梁内力、位移,的变化规律,并通过荷载试验对采用梁格法分析曲线桥受力性能的正确性进行验证。(2)对该曲线梁桥进行动力分析,以基于实测自振频率修正后的有限元模型作为动力特性分析的计算模型,分析该桥的动力特性,作为地震反应分析基础。(3)对该曲线梁桥进行反应谱分析,采用水平面内两相互垂直方向输入地震动,讨论其对该曲线桥桥墩内力及墩顶位移的影响;采用0°~180°旋转激励法确定该曲线梁桥地震动最不利输入方向,并将旋转激励法确定的桥墩最不利激励响应值与《城市桥梁抗震设计规范》建议方法得到的桥墩响应值进行比较。(4)对该曲线梁桥进行弹性时程分析,讨论了ELcentro波作用下主梁跨中、墩顶位移时程,比较了ELcentro波、Taft波两种不同地震波对桥墩内力的影响,最后将弹性时程分析结果与反应谱分析结果进行了对比。通过对曲线梁桥静力及动力分析可知,采用梁格法分析曲线梁桥的受力性能,其计算结果能够满足工程设计要求;曲线梁桥反应谱计算结果应与时程分析结果相互校核,确保结构设计安全。
【关键词】：曲线梁桥 梁格法 反应谱分析 弹性时程分析
【学位授予单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U441
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-14
• 1.2.1 曲线梁桥静力分析研究现状12-13
• 1.2.2 曲线梁桥动力分析研究现状13-14
• 1.3 本文主要研究内容14-16
• 2 曲线梁桥静力特性分析16-38
• 2.1 引言16-17
• 2.2 工程概况及有限元模型17-20
• 2.2.1 工程概况17-18
• 2.2.2 梁格模型18-19
• 2.2.3 板单元模型19-20
• 2.3 边界条件模拟20-21
• 2.4 计算结果对比分析21-27
• 2.4.1 竖向位移对比分析21-24
• 2.4.2 应力对比分析24-27
• 2.5 梁格模型与静载试验结果对比分析27-36
• 2.5.1 静载试验方案27-29
• 2.5.2 静载试验加载工况29-31
• 2.5.3 静载试验结果分析31-36
• 2.6 小结36-38
• 3 曲线梁桥动力特性分析38-47
• 3.1 有限元模型动力特性修正38-42
• 3.1.1 修正参数选取38
• 3.1.2 参数敏感性分析38-42
• 3.2 动力特性分析42-46
• 3.2.1 自振特性分析方法42-43
• 3.2.2 自振特性计算结果43-45
• 3.2.3 计算结果分析45-46
• 3.3 小结46-47
• 4 曲线梁桥地震反应分析47-70
• 4.1 引言47
• 4.2 曲线梁桥反应谱分析47-58
• 4.2.1 反应谱曲线47-48
• 4.2.2 反应谱输入方向对曲线梁地震响应影响48-55
• 4.2.3 反应谱最不利输入方向55-57
• 4.2.4 最不利激励响应与规范值比较57-58
• 4.3 曲线梁弹性时程分析58-68
• 4.3.1 弹性时程分析地震波选取58-59
• 4.3.2 E1地震作用下时程法分析结果59-65
• 4.3.3 弹性时程法与反应谱分析结果比较65-68
• 4.4 小结68-70
• 5 结论与展望70-72
• 5.1 本文主要结论70-71
• 5.2 需要进一步研究的问题71-72
• 参考文献72-75
• 致谢75-76
• 攻读学位期间的研究成果76

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 郑亮;李鹏;;基于桥梁动力特性实测值的有限元模型修正方法[J];山西建筑;2013年16期

2 刘方华;涂旭鸣;姚锋;;梁格法在连续箱梁桥建模中具体划分研究[J];湖南工程学院学报(自然科学版);2012年04期

3 周若来;陈卫东;;曲线梁桥常见病害与设计要点[J];中外公路;2008年06期

4 姚昌荣;李亚东;;基于静动力测试数据的斜拉桥模型修正[J];铁道学报;2008年03期

5 杜青;蔡美峰;张献民;李晓会;;钢筋混凝土桥梁结构动力有限元模型修正[J];公路交通科技;2006年01期

6 王钧利;曲线箱梁桥的病害分析及设计对策[J];中外公路;2005年04期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 伍波;连续弯梁桥受力特性及有限元分析[D];西南交通大学;2015年

2 林永楷;曲线梁桥地震响应分析与减隔震研究[D];长安大学;2014年

3 韩星;曲线梁桥“弯扭耦合”效应影响因素分析研究[D];重庆交通大学;2014年

4 张连锋;现浇曲线箱梁病害分析及维修加固工程应用[D];长安大学;2014年

5 程麦理;C形曲线桥梁抗震性能分析及试验研究[D];西安建筑科技大学;2014年

6 骆鸿雁;曲线梁桥力学性能的分析与研究[D];长安大学;2014年

7 尹绪胜;预应力混凝土曲线梁桥地震响应分析与碰撞响应研究[D];长安大学;2014年

8 倪效虎;混凝土连续曲线箱梁桥内力与设计参数因素研究[D];长安大学;2014年

9 段晓伟;混凝土曲线连续箱梁桥多因素作用横向位移分析[D];长安大学;2014年

10 李传亮;高架曲线桥的动力模型与地震响应分析[D];西安建筑科技大学;2013年

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本文编号：502447