【摘要】：起源于20世紀(jì)80年代的波形鋼腹板組合箱梁橋,充分發(fā)揮了混凝土和鋼材的材料性能,以其自重輕、預(yù)應(yīng)力施加效率高、經(jīng)濟美觀、施工工期大幅縮短等優(yōu)勢,在法國、日本等國得到迅速發(fā)展與應(yīng)用。近十年來,波形鋼腹板組合箱梁橋在我國也逐漸得到重視,其研究、應(yīng)用和發(fā)展方興未艾。隨著現(xiàn)代橋梁向輕質(zhì)、高強、大跨方向發(fā)展以及地震災(zāi)害頻發(fā),作為生命線工程的橋梁結(jié)構(gòu),其動力性能和抗震設(shè)計的重要性日益凸顯。目前,國內(nèi)外學(xué)者對波形鋼腹板組合箱梁橋的研究主要集中在靜力性能方面,對其動力性能的研究相對較少。隨著這類橋梁建設(shè)規(guī)模的不斷擴大,亟待對其動力問題進行深入研究。本文在查閱大量國內(nèi)外研究資料的基礎(chǔ)上,探討了波形鋼腹板組合箱梁橋的發(fā)展歷程、結(jié)構(gòu)特點及技術(shù)優(yōu)劣,論述了此類橋梁動力特性及地震響應(yīng)的研究現(xiàn)狀;以國內(nèi)已建某波形鋼腹板連續(xù)組合箱梁橋為原型,運用大型有限元分析軟件建立了該橋主梁的精細有限元計算模型,對其進行動力特性分析;根據(jù)腹板所受剪力相等的原則建立與之等效的混凝土腹板連續(xù)箱梁橋的主梁模型,并將兩者的動力特性進行了對比分析;參考相關(guān)規(guī)范要求,探討了地震動參數(shù)的選取方法,對所建波形鋼腹板箱梁橋的主梁模型進行了地震反應(yīng)譜分析;選取三條合適的地震波對該時空耦合動力模型進行了地震反應(yīng)時程分析,進一步研究了該類橋梁的抗震性能。分析結(jié)果表明,采用波形鋼腹板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的混凝土腹板,能有效減輕結(jié)構(gòu)自重,提高結(jié)構(gòu)的截面抗剪剛度,但同時截面的縱、橫向抗彎剛度和截面抗扭剛度都不同程度的下降。主梁模型的前十階的自振頻率比傳統(tǒng)混凝土箱梁橋主梁相應(yīng)的自振頻率小約10%~20%,且在前十階振型中出現(xiàn)了扭轉(zhuǎn)成分,主要還是因為波形鋼腹板箱梁橋的剛度比傳統(tǒng)混凝土腹板箱梁橋的剛度小。在基于反應(yīng)譜法的地震響應(yīng)分析和時程分析中,結(jié)構(gòu)在沿橋梁豎向的位移和加速度響應(yīng)均較大,因此,在實際抗震應(yīng)用中,應(yīng)加強橋梁豎向的抗震設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：U442.55

【參考文獻】

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本文編號：2530938