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国内经济的发展带动了城市建设的发展和交通事业的繁荣,异形桥的建设也在城市高架及立交枢纽中兴起,并对疏导交通起到很好的作用。然而对该类桥梁受力性能的研究仍处于滞后状态,至今仍未形成成熟有效的结构静动力特性计算方法。相对于结构的静力分析,结构动力特性分析需要耗费更多的计算机资源,对于大型复杂结构尤其如此。而结构振动分析的子结构法则为解决复杂结构的动力特性问题提供了一条有效途径。子结构法基于“化整为零”的基本思想,将结构按几何构造划分为若干子结构,仅采用各个子结构的若干低阶动力特性,并结合界面协调条件即可得到结构整体的动力特性。这无疑缩减了计算存储量及计算时间,还容易查错,降低计算失败的可能。本文围绕动态子结构法在求解异形桥梁动力特性中的应用,主要开展了以下几个方面的工作:(1)总结了采用有限元法求解桥梁结构动力响应的基本步骤及方法,并详细介绍了求解结构动力特性的几类子结构方法的基本原理及求解方法。(2)选取两类典型的异形桥梁模型为研究对象,即相对简单的异形梁桥模型和从实际工程中抽象出来的典型异形箱梁模型,首先利用MATLAB进行整体结构动力性能的传统有限元分析,并与ANSYS有限元模拟结果进行比对验证,确保其准确性;然后,计算结构在各种动态子结构算法下动力特性,以验证各种动态子结构法在异形桥梁动力分析中的可行性及精确度,并结合各类方法的求解精度和操作的复杂程度,对其在不同类型异形桥中的适用性进行探讨。(3)设计过程往往是反复修正的过程,如果改变设计参数需要重新建立模型,势必增加设计复杂程度,为达到快速设计的目的,选取典型异形箱梁桥为研究对象,采用双协调的自由界面模态综合法来研究匝道半径、暗横梁刚度、各主梁截面形式等设计参数对结构整体动力性能的影响,以期为结构分析作参考。