【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和交通運(yùn)輸系統(tǒng)的不斷發(fā)展,斜拉橋以其跨度大、受橋下凈空影響小的特點(diǎn)在公路橋梁中得到了普遍的應(yīng)用。輔助墩在斜拉橋邊跨是非常重要的構(gòu)件,通常通過(guò)在邊跨設(shè)置輔助墩的方式來(lái)提高斜拉橋的整體剛度。本文以陜西某黃河大橋?yàn)橐劳泄こ?研究了輔助墩對(duì)大跨徑結(jié)合梁斜拉橋動(dòng)靜力學(xué)性能的影響。通過(guò)CSiBridge軟件建立有限元模型,分析確定了輔助墩設(shè)置的最優(yōu)位置,以及輔助墩數(shù)量對(duì)斜拉橋動(dòng)靜力學(xué)性能的影響,本文研究?jī)?nèi)容如下:1、簡(jiǎn)單介紹了結(jié)合梁斜拉橋的發(fā)展歷程和結(jié)構(gòu)特征、輔助墩的研究現(xiàn)狀以及大跨徑斜拉橋的動(dòng)力性能研究現(xiàn)狀。2、根據(jù)所依托的斜拉橋,本論文擬建增設(shè)一個(gè)輔助墩以及增設(shè)兩個(gè)輔助墩的模型。并研究一個(gè)輔助墩和兩個(gè)輔助墩模型設(shè)置時(shí)輔助墩的合理位置。3、根據(jù)研究確定的輔助墩合理位置,建立三種方案的有限元模型。利用彎曲能量最小法確定三種方案下的合理成橋狀態(tài),并分析輔助墩數(shù)量對(duì)結(jié)構(gòu)在活載作用下的主梁、主塔、拉索的應(yīng)力以及主梁變形的影響。得出對(duì)依托工程斜拉橋靜力性能最有利的方案。4、介紹大跨徑斜拉橋常用的動(dòng)力學(xué)分析方法,計(jì)算三種方案下斜拉橋的自振特性包括自振頻率以及振型特點(diǎn),對(duì)比分析輔助墩數(shù)量對(duì)斜拉橋動(dòng)力特性的影響。5、介紹大跨徑斜拉橋常用的抗震性能分析方法,采用反應(yīng)譜法以及時(shí)程分析法進(jìn)行地震響應(yīng)分析,每種方法地震動(dòng)均使用兩種輸入形式:1)縱向+豎向;2)橫向+豎向。通過(guò)對(duì)比輔助墩數(shù)量對(duì)斜拉橋主塔、輔助墩和過(guò)渡墩以及主梁關(guān)鍵截面的內(nèi)力,同時(shí)對(duì)比斜拉橋各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)位移的地震響應(yīng)的變化規(guī)律。得出對(duì)依托工程斜拉橋動(dòng)力性能最有利的方案。本文研究成果及結(jié)論如下:在原斜拉橋無(wú)輔助墩設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上,確定了一個(gè)輔助墩和兩個(gè)輔助墩模型中輔助墩設(shè)置的合理位置;輔助墩的設(shè)置可以改善斜拉橋的靜力力學(xué)性能,但在設(shè)置一個(gè)輔助墩之后繼續(xù)增設(shè)輔助墩,對(duì)斜拉橋靜力的改善有限;輔助墩可以提高橋梁的整體剛度,對(duì)前四階模態(tài)的頻率影響顯著,增加輔助墩可以明顯有效的提高斜拉橋豎向剛度、提高抗豎向變形的能力,其次可以有效的減小主梁的縱飄;反應(yīng)譜分析和時(shí)程分析得出的斜拉橋各個(gè)關(guān)鍵截面響應(yīng)的變化規(guī)律雖不盡相同,但總體分析其變化率,可知,不設(shè)置輔助墩對(duì)該斜拉橋的地震響應(yīng)更為有利。
【圖文】：

9圖 2.3 主塔幾何特征（單位：cm）三沉降帶復(fù)合部位，結(jié)構(gòu)繁雜。該地震帶有較強(qiáng)的活動(dòng)梁抗震研究。術(shù)標(biāo)準(zhǔn)如下：級(jí)：一級(jí)公路；度：80km/h；載等級(jí)：公路Ⅰ級(jí)；構(gòu)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：100年；度：主梁全寬30.25m（含布索區(qū)），主梁全斷面包括兩橋面不含布索區(qū)寬度為27m：具體組成為0.5（外側(cè)護(hù)欄帶護(hù)欄）+12.75（行車道）+0.5（外側(cè)護(hù)欄）m；

采用"魚刺骨”模型模擬主梁和拉索之間的聯(lián)系（即建立剛性連接）；索選用框架單元，用直桿代替柔性結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是用等效彈性模量法來(lái)消除其非線性的影響用連接單元模擬模型的邊界條件，并使其與實(shí)際斜拉橋結(jié)構(gòu)的邊界條件相符合，主塔底部、塔梁位置處、主梁與過(guò)渡墩的邊界條件情況如表 2.1 所示�；谏鲜龇椒ǎ疚慕⒘诵崩瓨虻哪Ｐ�，如圖 2.4 所示。表 2.1 斜拉橋的邊界約束條件連接部位 UX UY UZ RX RY RZ主梁與索塔 0 1 1 0 0 0主梁與過(guò)渡墩 1 0 0 1 0 0 0主梁與過(guò)渡墩 2 0 1 1 0 0 0索塔、墩柱底部 1 1 1 1 1 1附注：UX、UY、UZ 分別為縱、橫、豎向的位移；R1 為繞沿橋向轉(zhuǎn)角；R2 為繞橫橋向轉(zhuǎn)角；R為繞豎向轉(zhuǎn)角。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)安大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U448.27

【參考文獻(xiàn)】

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1 彭鵬;田仲初;蔣志豪;;輔助墩對(duì)高墩大跨PC斜拉橋的靜力影響分析[J];公路與汽運(yùn);2014年06期

2 馬寧;;輔助墩的設(shè)置對(duì)斜拉橋內(nèi)力的影響分析[J];北方交通;2014年06期

3 吳迎強(qiáng);王勇奉;;地震反應(yīng)譜參數(shù)計(jì)算方法對(duì)比分析[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2012年S1期

4 劉p，

本文編號(hào)：2660124