大跨徑鋼管混凝土拱橋動(dòng)力特性與穩(wěn)定性優(yōu)化分析.pdf

1、在我國(guó)，鋼管混凝土拱橋是橋梁近些年才發(fā)展的新橋型。作為一種具有廣闊前景的橋型，鋼管混凝土拱橋成為我國(guó)近年來橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)展的焦點(diǎn)。在我國(guó)的公路、鐵路和城市橋梁領(lǐng)域中，鋼管混凝土拱橋這種橋梁形式的發(fā)展相當(dāng)快，不僅數(shù)量上在逐年增加，跨越能力也在不斷提高。然而這類結(jié)構(gòu)的構(gòu)造比較繁雜，可以影響結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、穩(wěn)定性及動(dòng)力性能的因素有許多方面，并且相比較鋼管混凝土拱橋的工程實(shí)際，其設(shè)計(jì)理論的研究特別是動(dòng)力學(xué)理論的研究則要滯后的多，這也是阻礙鋼管混凝土拱橋

2、這種橋型的進(jìn)一步發(fā)揚(yáng)的一個(gè)不可忽視因素。
　　在對(duì)鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)時(shí)，由于其設(shè)計(jì)參數(shù)眾多，各個(gè)參數(shù)之間又有相互耦合的關(guān)系，在方案調(diào)整過程中難免會(huì)顧此失彼。全橋既要滿足靜、動(dòng)力性能以及穩(wěn)定性的要求，又要做到受力合理、造價(jià)經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)是十分困難的。
　　目前，國(guó)內(nèi)外的學(xué)者們對(duì)于鋼管混凝土拱橋的主要研究方向是對(duì)其拱軸線形的優(yōu)化，而對(duì)其主拱圈截面的優(yōu)化并不是很多。實(shí)際工程中，拱肋截面（鋼管管徑、鋼管壁厚）的尺寸大多靠的是工程經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行

3、選擇，并且目前相關(guān)部門還未發(fā)布針對(duì)鋼管混凝土拱橋的專項(xiàng)規(guī)范，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)保守的問題是普遍存在，這就會(huì)造成資源的浪費(fèi)。
　　本文在搜集有關(guān)拱橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定行及動(dòng)力學(xué)理論的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了拱橋的穩(wěn)定性及動(dòng)力特性有限元數(shù)值分析方法的求解步驟，以王坡溝南橋?yàn)楣こ瘫尘?，運(yùn)用有限元分析軟件ANSYS建立橋梁計(jì)算的空間模型，對(duì)橋跨結(jié)構(gòu)進(jìn)行了動(dòng)力特性與穩(wěn)定性分析，對(duì)橋梁拱軸線性、拱肋截面形式、橫撐布置方式及數(shù)量等設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，得出不同的設(shè)計(jì)參