【硕士】大跨径高墩连续刚构梁桥的动力及稳定性研究【2007】

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内容简介

　　学科专业：结构工程　　授予学位：工学硕士　　学位授予单位：武汉理工大学　　学位年度： 2007年　　近年来，随着我国高等级公路建设的迅速发展，桥梁结构形式变化多样，其跨度越来越大，桥墩越来越高，结构体系也越来越柔，由此导致的桥梁结构动力与稳定问题非常突出。特别是高墩大跨径桥梁，其稳定与强度具有同等的重要性，这也为大跨径桥梁的动力与稳定特性研究提出了许多新的问题。　　沪蓉国道湖北西段马水河特大桥(跨径为110+3×200+110m的预应力混凝土连续刚构粱桥)为左、右两幅，左幅桥主桥共设桥墩6座，其中4个钢筋混凝土双薄壁墩分别高为39m、100m、139m和133m，右幅桥主桥共设桥墩6座，其中4个钢筋混凝土双薄壁墩分别高为51m、112m、142m和135m。该桥最高墩高达142m，是同类桥梁中的较高墩，因此动力与稳定性问题尤为突出。本文以右幅桥为研究对象，建立结构有限元计算模型，研究该桥的动力与稳定性问题。　　论文首先对桥梁工程的研究现状及存在的问题进行了评述，探讨了桥梁结构动力及稳定性问题的基本理论。并依照桥梁结构设计建立三维有限元计算模型，利用ANSYS有限元分析软件对大桥进行了静动力分析；主要对该桥右幅桥最高墩6号T构在最大悬臂状态及全桥运营状态下的动力特性进行分析，同时计算了在风荷载及其它作用荷载下6号T构在最大悬臂状态下的强度及刚度，计算结果表明刚度和强度均满足规范要求。但产生的变形较大，说明风荷载对6号T构在最大悬臂状态时有明显的不利影响。因此，在最大悬臂状态下施工时，应采取必要的防风、抗震措施，以免对结构产生不利的影响。同时也分析了全桥运营状态下的稳定性，得出全桥结构在『F常使用荷载的最不利荷载组合作用下，稳定性足够，目的是帮助分析桥梁结构在设计使用年限内不应发生毁坏性的自激发散振动、或在设计风荷载并与其他荷载组合作用F结构应具有足够的强度和刚度，并不应发生静力失稳。同时，保证结构非破坏性风致振动的振幅应满足行车安全、结构疲劳和行车舒适度的要求，这也为将来桥梁结构的数字化养护提供可靠的依据。　　

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