大跨度斜拉桥动力特性及抗震性能分析

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大跨度斜拉桥由于其外型美观,造价低,良好的力学性能等特点,成为现代桥梁最具竞争力的桥型之一。近年来随着桥梁建设中越来越多的考虑到经济和美观的因素,独塔、斜塔斜拉桥以其经济、美观等特点有逐渐热起来的倾向,国外这类特殊桥型修建的较多,如澳大利亚Batman桥、西班牙Ebro桥、西班牙Lerez河桥、荷兰鹿特丹港Erasmus桥、日本滨名湖斜拉桥等,这些桥以其独特的景观效果和力学上的优越性能成为在结构和美学上都有创新和特色的杰作桥。目前我国修建这类独斜塔斜拉桥者甚少,国内对于这类特殊桥型桥梁的相关研究也比较少,但是由于这类大跨度桥梁一般都是交通运输的枢纽工程,投资大,对国民经济有着重大的影响,对于这类重要桥梁设计而言,抗震抗风设计和车桥共振等动力问题是无法回避的,因而有必要对其动力特性进行研究。本文以某大跨度独斜塔斜拉桥为工程背景,应用通用有限元程序分析了独斜塔斜拉桥的动力特性及其抗震性能,主要开展了以下几个方面的工作:一、应用通用有限元程序对整桥建立空间有限元模型,计算其动力特性,并结合其他同类型桥梁的理论计算和试验结果,分析了该类型桥梁的动力特性。二、更改上述模型的某些构件参数,计算分析随之所引起的动力特性变化情况,对影响因素加以剖析,探讨优化该类型桥梁动力特性的思路。三、应用抗震理论,主要是通过时程分析法,对该独斜塔斜拉桥的抗震性能进行分析。在计算结果基础上,对该桥的构件参数进行改变,主要从拉索的布置形式及塔柱的倾角两方面来考虑,计算分析随之所引起的抗震性能变化情况,为该类型的桥梁的抗震设计提供参考依据。实际工程中选择何种构件参数,要综合考虑动力特性和抗震性能等多方面因素,才能具体确定合理的构件参数。
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