【摘 要】
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钢拱桥以其承载能力高、跨越能力大、外形美观和施工方便等优点,被广泛应用于我国工程建设中,而目前对于钢箱提篮拱桥的动力特性及地震响应分析相比于其他类型桥梁还研究较少
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钢拱桥以其承载能力高、跨越能力大、外形美观和施工方便等优点,被广泛应用于我国工程建设中,而目前对于钢箱提篮拱桥的动力特性及地震响应分析相比于其他类型桥梁还研究较少。我国是一个地震多发国家,桥梁作为生命线工程的重要组成部分,其抗震性能的研究尤为重要。本文以某五跨连续钢箱系杆提篮拱桥为对象,采用有限元计算软件Midas/Civil建立了全桥空间杆系有限元模型,对其进行了动力特性及地震响应分析。主要开展了以下工作:(1)介绍了钢拱桥的发展概况及抗震研究现状,并阐述了桥梁结构的震害现象。(2)通过查阅大量有关桥梁结构抗震的相关文献资料,归纳了桥梁抗震研究的基本理论,较系统的叙述了桥梁动力特性和抗震分析方法,并对比介绍了不同方法的优缺点,为后面拱桥的动力特性及地震响应分析提供了理论基础。(3)建立了五跨连续钢箱系杆提篮拱桥的空间杆系有限元模型,进行了动力特性研究。分析了该桥的自振频率和振型特征,得到一些振动特性,为下文的动力分析提供依据。(4)根据工程概况和设计要求确定了进行地震分析的反应谱曲线,分别从横向、纵向和竖向三个方向对五跨连续系杆拱桥进行地震反应谱动力响应分析,得到了拱桥在地震荷载作用下的地震响应,作为该桥地震响应的初步分析。(5)采用时程分析法,分别从横向、纵向、竖向三个方向单独和横向+竖向正交以及纵向+竖向正交组合情况下输入地震波,对比分析了地震波不同输入方向及组合下各控制点的位移和内力响应。考虑了桩-土相互作用对拱桥地震响应的影响,并对比分析了时程分析法和反应谱法的计算结果,得到一些有益结论。
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