斜拉弯桥的有限元分析

来源 :沈阳建筑大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhangwenhan05
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斜拉弯桥以其优美的造型和对高等级公路和铁路的道路选线适应性强等优点不断地受到工程界的青睐,在建设城市中小跨径桥梁中将会是一种极具竞争力的方案。桥梁检测在评定现有桥梁的实际承载能力、建立和累计必要的桥梁技术资料、推动和发展旧桥评定理论及新桥设计理论等方面都有着重要的意义。本文以某斜拉弯桥为工程背景,分别采用薄板和梁格单元理论并利用有限元分析软件建立空间计算模型对其进行分析。在对该桥进行检测时,首先要进行理论分析计算,理论分析计算是加载方案、及试验桥梁性能评价的基础。针对斜拉弯桥,分别采用板壳单元及梁格单元(考虑梁的剪切变形和不考虑剪切变形),建立该桥有限元分析模型并对比三种不同有限元分析模型在自重情况下桥梁主要受力构件的计算结果,确定板壳单元有限元模型为该桥合理分析模型。通过自重分析找出桥梁主要受力构件(上游侧6号拉索、下游侧7号拉索及背索等),对其进行影响线分析,确定该桥静载试验加载位置(荷载最不利位置);在加载位置放置试验车,得出计算结果满足现行规范要求,能够按荷载标准进行静载试验。针对该桥板壳单元有限元模型,采用子空间迭代法对该桥进行模态分析,给出该桥前10阶频率和振型。自振频率的变化范围为1.08Hz~6.07Hz,振型分别以主梁弯曲、扭转及主塔弯曲为主;同时采用时程分析法研究该桥在一致激励下的地震响应,对比地震波沿顺河向与横河向输入时对桥梁结构的影响。
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