【摘要】：中承式鋼箱提籃拱橋充分體現(xiàn)了常規(guī)拱式結(jié)構(gòu)拱肋受壓,跨越能力強的優(yōu)點,又因其拱肋內(nèi)傾,增大了結(jié)構(gòu)的橫向剛度,穩(wěn)定性較好,且易與周邊環(huán)境協(xié)調(diào),造型優(yōu)美,近年來在市政、公路及鐵路等交通領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。中承式提籃拱橋作為一種有索結(jié)構(gòu),吊桿使用壽命較短,吊桿斷裂和地震作用使得結(jié)構(gòu)整體發(fā)生破壞的事故時有發(fā)生。本文依托某在建的中承式鋼箱提籃拱橋為工程背景,使用大型有限元分析軟件ANSYS,進行了吊桿斷裂動力學(xué)、吊桿斷裂易損性及地震作用易損性分析,主要研究工作概括為以下幾點:(1)使用大型有限元分析軟件ANSYS及Midas/civil分別建立了背景橋梁的空間有限元模型,將兩種軟件計算的截面特性值與材料力學(xué)方法的理論計算值進行對比,并計算橋梁的靜力響應(yīng)及動力特性,互相進行驗證,以確保有限元模型的準確性,作為后續(xù)工作的基礎(chǔ)。(2)分別探討了靜力放大系數(shù)法、半動力分析方法及全動力分析法在吊桿斷裂問題上的適用性,首先使用靜力方法分別計算了單根短吊桿斷裂及雙根長吊桿斷裂后結(jié)構(gòu)的響應(yīng),其次以瞬態(tài)動力學(xué)基礎(chǔ)的半動力學(xué)方法,計算了兩種情況下的斷索沖擊作用對橋梁整體的動力性能影響,計算得到靜力放大系數(shù),并探討了放大系數(shù)的合理取值范圍。(3)基于易損性分析理論,結(jié)合損傷場景對結(jié)構(gòu)整體性能的影響程度參數(shù)M和損傷場景在整個結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中所占的規(guī)模參數(shù)C,分別進行單根短吊桿斷裂及兩根長吊桿斷裂的易損性定量分析,得到了吊桿應(yīng)力及縱梁彎曲應(yīng)力的易損性指數(shù)曲線。(4)基于響應(yīng)面方法,選取合適的地震波及特征變量參數(shù),設(shè)計正交試驗,建立響應(yīng)面方程代替復(fù)雜的有限元模型,在拉丁超立方抽樣結(jié)果的基礎(chǔ)上進行地震作用下的易損性分析,繪制得到各支座及橋梁系統(tǒng)整體的易損性曲線。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U448.22
【圖文】：

其彎矩和剪力均要小得多，拱主要以受壓為主[2]。系與主拱的相對位置，拱橋可分為上承式、中承式及又可分為鋼箱拱、鋼桁拱及鋼管混凝土拱等。鋼箱提面內(nèi)的鋼箱拱肋，向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度，之間通過狀的拱橋。提籃拱橋由于拱肋內(nèi)傾，其受力性能和空邊環(huán)境協(xié)調(diào)，造型優(yōu)美，近年來發(fā)展較快。拱橋的應(yīng)用發(fā)展籃拱橋由于其獨特的優(yōu)勢，擁有良好的應(yīng)用前景，在國外的研究起步較早，建成于 1993 年的日本大阪木徑為 94.3m，計算矢高 57.0m，是當(dāng)時日本最大飛鳥上第一座復(fù)式鋼箱提籃拱橋建成于西班牙巴塞羅那，步較晚，但發(fā)展迅猛。云南小灣大橋為計算跨徑 13提籃拱橋，計算矢高 40.376m，內(nèi)傾角 15°，是世界提籃拱橋[4]，建成于 2002 年，如圖 1.1 所示。

圖 1.2 盧浦大橋Fig 1.2 Lupu Bridge西江特大橋是我國第一座中承式鐵路鋼箱提籃拱橋，箱提籃拱橋，計算跨徑 450m，矢跨比 1/4，拱肋向15m×5m，截面高度世界第一，于 2014 年建成通車，圖 1.3 南廣鐵路西江特大橋Fig 1.3 Nanning-Guangzhou Railway Xijiang Bridge及意義

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文構(gòu)拱橋[5]，建成于 2003 年，如圖 1.2 所示。圖 1.2 盧浦大橋Fig 1.2 Lupu Bridge路西江特大橋是我國第一座中承式鐵路鋼箱提籃拱橋，目鋼箱提籃拱橋，計算跨徑 450m，矢跨比 1/4，拱肋向內(nèi) 15m×5m，截面高度世界第一，于 2014 年建成通車，如

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本文編號：2770416