本文以老屋村鋼板組合梁橋?yàn)檠芯繉?duì)象,利用大型有限元軟件ANSYS進(jìn)行實(shí)橋建模分析。研究了考慮樁土相互作用情況下鋼板組合梁的動(dòng)力響應(yīng)特性;采用頻域分析與時(shí)域分析相結(jié)合的方法研究鋼板組合梁在地震荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng);并從鋼板組合梁內(nèi)力、位移、速度及加速度響應(yīng)出發(fā)研究了豎向地震及樁土相互作用等對(duì)鋼板組合梁地震響應(yīng)的影響;考慮到橋梁建成后主要承受車(chē)輛動(dòng)荷載作用,分析了不同車(chē)重,不同車(chē)速作用下鋼板組合梁的內(nèi)力,主梁撓度,速度,加速度的變化特征。本文的主要研究工作如下:(1)首先對(duì)組合梁橋地震響應(yīng)靜力分析方法,頻域分析方法,時(shí)域分析方法的基本理論做了整理回顧,同時(shí)對(duì)鋼板組合梁模型的建立做了詳細(xì)介紹。對(duì)橋梁移動(dòng)荷載動(dòng)態(tài)響應(yīng)勻速力,勻速質(zhì)量,勻速簡(jiǎn)諧力,以及單軸、多軸分析理論方法做了整理回顧,同時(shí)對(duì)車(chē)橋耦合模擬做簡(jiǎn)要介紹。(2)對(duì)鋼板組合梁橋建立精細(xì)化實(shí)體模型,對(duì)比分析了考慮與不考慮樁土相互作用下結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性,研究表明,樁-土相互作用對(duì)鋼板組合梁位移,速度,加速度及內(nèi)力均有較大影響,在地震反應(yīng)研究中不可忽略;為了研究豎向地震對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)的影響,采用考慮樁-土相互作用的集中質(zhì)量模型并從頻域和時(shí)域分析出發(fā)對(duì)鋼板組合梁橋進(jìn)行多工況地震反應(yīng)分析。研究表明,在豎向地震作用下,組合梁結(jié)構(gòu)內(nèi)力均有一定程度增加,其中,豎向地震對(duì)結(jié)構(gòu)軸力的影響較大,對(duì)結(jié)構(gòu)彎矩及剪力的影響較小;此外,豎向地震也會(huì)使得結(jié)構(gòu)的位移增大約10%左右;(3)將車(chē)輛荷載簡(jiǎn)化為勻速常力,并采用此方法對(duì)25m簡(jiǎn)支梁橋做車(chē)橋耦合模擬,并將所得結(jié)果與解析解做對(duì)比分析,研究表明,采用勻速常力模擬車(chē)輛荷載所得結(jié)果與解析解結(jié)果擬合較好,證明模擬方法的可行性與模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性;采用勻速常力模擬車(chē)輛作用模擬不同車(chē)速作用下鋼板組合梁的動(dòng)力響應(yīng),結(jié)果表明,當(dāng)車(chē)速較小時(shí),車(chē)速對(duì)鋼板組合梁的影響較小,當(dāng)車(chē)速達(dá)到220km/h時(shí),隨著車(chē)速的增加,鋼板組合梁各點(diǎn)撓度、速度等呈線(xiàn)性增加趨勢(shì);采用勻速常力模擬車(chē)輛作用模擬不同車(chē)重作用下橋梁的動(dòng)力響應(yīng)并做對(duì)比分析。研究表明,車(chē)速對(duì)鋼板組合梁各點(diǎn)撓度的影響呈線(xiàn)性增加的趨勢(shì),當(dāng)車(chē)重小于40t時(shí),車(chē)重對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)各點(diǎn)的速度、加速度影響較小,當(dāng)車(chē)重大于40t時(shí),結(jié)構(gòu)各點(diǎn)速度、加速度值增加巨大;此外,車(chē)重對(duì)鋼板組合梁對(duì)上緣應(yīng)力幾乎沒(méi)有影響,但下緣應(yīng)力影響較大,基本呈線(xiàn)性增加趨勢(shì)。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類(lèi)】：U441.3
【部分圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士研宄生學(xué)位論文??第一章緒論??１．１鋼板組合梁概述??從廣義上說(shuō)，受力構(gòu)件是由不同材料組合而成的都可稱(chēng)為組合構(gòu)件，鋼板組??合梁則是特指用工字型鋼梁和混凝土橋面板組合形成的組合梁。它和其他組合構(gòu)??件一樣，結(jié)合了鋼材和混凝土兩種材料的不同特點(diǎn)，吸取了兩者的優(yōu)點(diǎn)并使其得??到合理應(yīng)用。為防止混凝土與鋼梁之間發(fā)生滑移，研究者們提出用剪力連接鍵將??兩者連接起來(lái)，隨著鋼板組合梁的發(fā)展，剪力連接鍵的形式也日漸變得多樣化、??合理化。鋼板組合梁相比普通的鋼筋混凝土梁來(lái)說(shuō)，自重輕，高度小，造價(jià)低且??易于施工及進(jìn)度控制等。目前國(guó)內(nèi)也己經(jīng)頒布相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，說(shuō)明目前鋼板組合??梁己經(jīng)具備較高的可實(shí)施性。??

托座的設(shè)置不利于剪力連接件的剪力傳遞，需要滿(mǎn)足一定的構(gòu)造要求，同時(shí)其施??工較為復(fù)雜，使得其應(yīng)用受到一定的限制。如本文工程實(shí)例中則是前者的形式。??其構(gòu)造如圖１．２所不：??Ｋｔ??Ａ?．??＜??４?■?ｉ——ｉ?ｉ?ｉ丨?ｉ??（１）外包組合梁?（２）帶托座組合梁?（３）不帶托座組合梁??圖１．２鋼板組合梁的構(gòu)造示意圖??Ｆｉｇ?１．２?Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｓｔｅｅｌ?ｐｌａｔｅ?ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ?ｂｅａｍ??按施工工藝來(lái)分可分為現(xiàn)澆板和預(yù)制板兩類(lèi)，其中預(yù)制板因?yàn)槠涫┕ず?jiǎn)單快??捷，大大縮短工期且便于成本控制而被得到廣泛推廣。其構(gòu)造示意圖如圖１．３所??示：??１）鋼－現(xiàn)澆混凝土組合梁?２）鋼－預(yù)制混凝土組合梁??２??

合肥工業(yè)大學(xué)專(zhuān)業(yè)碩士研宄生學(xué)位論文??第二章鋼板組合梁動(dòng)力分析方法??２．１工程背景概述??老屋村大橋?yàn)殇摪咫p工字鋼板組合梁橋，全長(zhǎng)４４８ｍ，橋跨布置為??（４ｘ４０＋４ｘ４０＋３ｘ４０），橋梁半幅為１２．５ｍ寬，全寬２５．５ｍ。鋼主梁標(biāo)準(zhǔn)間距６．７ｍ，??鋼主梁高度為２．１ｍ，混凝土橋面板和鋼主梁采用集束式焊釘連接；主梁間采用??栓接橫梁加強(qiáng)橫向聯(lián)系，跨內(nèi)小橫梁間距為８．０ｍ，支點(diǎn)位置加密至４．０ｍ，具體??梁段劃分和構(gòu)造見(jiàn)下圖。??
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