[碩士]超大跨度懸索橋動靜力特性及地震反應(yīng)分析

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　　[碩士]超大跨度懸索橋動靜力特性及地震反應(yīng)分析　　學(xué)科專業(yè)：道路與鐵道工程　　授予學(xué)位：碩士　　學(xué)位授予單位：大連海事大學(xué)　　學(xué)位年度：2007　　在新世紀(jì)，研究3000m級以上的特大跨度的懸索橋越來越受到當(dāng)今橋梁設(shè)計(jì)者的重視。由于超大跨度懸索橋結(jié)構(gòu)柔性大，其幾何非線性效應(yīng)更為突出，成橋狀態(tài)的靜動態(tài)特性與響應(yīng)變得更為復(fù)雜，因此，開展有關(guān)這一領(lǐng)域的研究十分重要。　　本文就改變纜索體系來改善懸索橋結(jié)構(gòu)靜動態(tài)性能的有關(guān)問題進(jìn)行了初步探討。參考現(xiàn)有資料簡單設(shè)計(jì)四座主跨3000m，邊跨1000m的超大跨度懸索橋。其結(jié)構(gòu)形式分別為:傳統(tǒng)雙主纜懸索橋;擴(kuò)大主纜間距的雙主纜懸索橋:施加斜交叉吊桿的雙主纜懸索橋;三主纜懸索橋。運(yùn)用有限元軟件ANSYS分別對設(shè)計(jì)的四座橋梁進(jìn)行了有限元數(shù)值模擬，分析了成橋狀態(tài)下四種結(jié)構(gòu)形式的靜力和動力特性，并進(jìn)行了對比研究。同時對地震荷載作用下四種結(jié)構(gòu)體系的響應(yīng)，做出初步分析比較。得出的主要結(jié)論如下:　　一，對于四種不同纜索體系的懸索橋模型，主纜設(shè)計(jì)采用拋物線法計(jì)算與有限元法迭代計(jì)算存在較大差別;主梁設(shè)計(jì)上采用常見的輕質(zhì)鋼箱梁也取得良好的效果;在主塔設(shè)計(jì)上，三主纜體系與其它體系相比有較大的設(shè)計(jì)區(qū)別。　　二，在靜力特性方面各種結(jié)構(gòu)體系區(qū)別不大，總的來說改變纜索體系的懸索橋截面內(nèi)力控制值略大于傳統(tǒng)懸索橋;三主纜懸索橋在纜索和主塔方面都有其特殊之處。動力特性方面，模型的自振周期都較長，扭轉(zhuǎn)振型和主塔為主的振型出現(xiàn)得較晚.在前加階振型中主纜振動為主的振型占有很大比例，特殊的纜索結(jié)構(gòu)會造成特殊形態(tài)的纜索振型?！　? 三，四種結(jié)構(gòu)體系的懸索橋在地震作用下的反應(yīng)各有特點(diǎn)，與設(shè)計(jì)參數(shù)的選擇有關(guān).相對來說，施加斜交叉吊桿的懸索橋抗震性能最好，但在控制截面應(yīng)力上相對較大;擴(kuò)大主纜間距的結(jié)構(gòu)體系其次，傳統(tǒng)體系的懸索橋和三主纜體系懸索橋稍差，但在控制截面應(yīng)力值上三主纜懸索橋卻相對最小。

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