单跨钢管混凝土拱桥稳定性及其影响参数和动力性能分析

摘要

随着钢管混凝土技术的不断发展，钢管混凝土拱桥的跨径不断的增大，其稳定性和动力性能的研究显得越来越重要。本文将结合宾王大桥，围绕钢管混凝土拱桥的稳定性及动力性能展开研究，主要完成以下工作:
　　 1、基于稳定性理论，探讨了对主拱圈稳定性产生影响的参数，包括有矢跨比、拱肋截面、混凝土强度和拱轴线偏移等。详细分析了各参数对钢管混凝土拱桥稳定性影响的规律性，并建议在实际工程中可以通过选择合理的参数来提高其稳定性。
　　 2、以宾王大桥为工程背景实例，建立了空间有限元模型，实施了桥跨结构的自振特性分析;考虑拱桥的主要设计参数(截面刚度和宽跨比)对桥跨结构自振特性的影响，并对实验测得的数据进行了分析。
　　 3、模拟分析当移动荷载以不同速度和间距通过桥面时的动力响应时程以及在冲击荷载作用下桥跨结构的动力响应时间历程，并从振动舒适性的角度对该桥的行车舒适性进行评价。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 拱桥的发展历史和钢管混凝土拱桥目前的发展现状

1．1．1 拱桥的发展历史

1．1．2 钢管混凝土拱桥在我国的发展概况

1．2 国内外关于钢管混凝土拱桥的研究现状

1．2．1 钢管混凝土拱桥的稳定性及其影响参数研究现状

1．2．2 钢管混凝土拱桥的动力特性研究现状

1．3 本文研究内容

第二章 钢管混凝土拱桥的稳定理论

2．1 稳定问题的基本理论

2．1．1 两类稳定问题

2．1．2 失稳状态的判别准则

2．2 拱桥稳定的计算理论

2．2．1 拱的面内屈曲

2．2．2 单拱的侧倾失稳

2．3 拱桥极限稳定承载力

2．4 本章小结

第三章 钢管混凝土拱桥稳定性分析

3．1 宾王大桥工程概况

3．2 施工阶段的稳定性分析

3．3 成桥阶段的稳定分析

3．4 拱肋稳定性的影响因素分析

3．4．1 矢跨比对拱肋稳定性的影响

3．4．2 拱肋截面对拱肋稳定性的影响

3．4．3 混凝土弹性模量对拱肋稳定性的影响

3．4．4 拱轴线偏移对拱肋稳定性的影响

3．5 本章小结

第四章 钢管混凝土拱桥动力特性分析

4．1 桥梁固有振动分析原理

4．2 钢管混凝土拱桥自振特性分析

4．3 影响自振特性的参数分析

4．3．1 矢跨比对结构自振特性的影响

4．3．2 拱肋截面参数变化对结构自振特性的影响

4．3．3 宽跨比对结构自振特性的影响

4．4 本章小结

第五章 拱桥车辆荷载的动力响应和舒适度分析

5．1 车辆过桥的动力学理论

5．2 匀速移动荷载过桥时的瞬态动力响应分析

5．2．1 车速变化对结构动力响应的影响

5．2．2 车辆间距变化对结构动力响应的影响

5．3 动载试验动力特性测试结果分析

5．3．1 自振特性测试及结果分析

5．3．2 行车动力响应测试及结果分析

5．4 冲击荷载作用下的瞬态动力响应分析

5．4．1 加载方式

5．4．2 冲击荷载作用下的挠度时程

5．4．3 冲击荷载作用下的内力时程

5．5 行车舒适度的评价

5．3．1 行人舒适度评价指标

5．3．2 宾王大桥舒适度评价

5．6 本章小结

第六章 结论和展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表论文及参与科研的情况