異型鋼-混組合結(jié)構(gòu)蝴蝶拱橋力學特性分析.pdf

1、全國公路交通、軌道交通在我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)的推進下迅猛發(fā)展，橋梁建設(shè)日新月異，人們越來越重視橋梁美學，對橋梁造型的藝術(shù)效果提出了更高的要求。蝴蝶拱橋作為一種新型的橋梁結(jié)構(gòu)，以其造型新穎獨特、易與環(huán)境相協(xié)調(diào)而倍受親睞。但由于拱肋異化致使結(jié)構(gòu)構(gòu)造和受力特性變得非常復(fù)雜，且蝴蝶拱橋的設(shè)計和研究工作尚處于探索階段，各種設(shè)計參數(shù)對結(jié)構(gòu)受力行為的影響及其規(guī)律還沒有得出系統(tǒng)而權(quán)威的結(jié)論，理論方面可供參考的研究成果以及可以借鑒的工程實踐資料均較少。

2、因此，對蝴蝶拱橋的力學特性進行深入研究具有深遠的理論意義和重大的工程實用價值。
　　本文以合肥市某異型鋼-混組合結(jié)構(gòu)蝴蝶拱橋為研究背景，運用MIDAS/Civil軟件建立結(jié)構(gòu)的空間有限元模型，在此基礎(chǔ)上對以該橋為代表的異型拱橋的靜力性能、穩(wěn)定性、自振特性及地震響應(yīng)等方面進行研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　首先介紹了橋梁結(jié)構(gòu)分析的有限元理論，基于異型鋼-混組合結(jié)構(gòu)蝴蝶拱橋的空間有限元模型計算分析了蝴蝶拱橋成橋運營階段在分項荷載和

3、荷載組合作用下拱肋的位移、內(nèi)力和應(yīng)力，比較了各種荷載對結(jié)構(gòu)受力的貢獻程度。
　　其次闡述了拱橋穩(wěn)定性分析的基本理論，借助有限元法對比分析了蝴蝶拱橋在恒載、活載各種荷載組合作用下的線彈性穩(wěn)定安全系數(shù)和對應(yīng)的失穩(wěn)模態(tài)，探討了矢跨比、拱肋外傾角和拱肋剛度等參數(shù)對全橋整體穩(wěn)定性能的影響。
　　再次介紹了拱橋動力特性分析的理論解析法和有限元數(shù)值分析法，采用子空間迭代法求解出蝴蝶拱橋自振頻率的數(shù)值解和振型特征并進行分析，探討了矢跨比、拱