波形钢腹板箱型梁桥的静动力学性能研究

摘要

我国在简支梁桥和连续梁桥中主要以预应力混凝土结构为主，而钢混结构主要用于大跨径的悬索桥、斜拉桥和拱桥中。波形钢腹板箱梁桥作为一种新颖的钢混结构，为简支梁和连续梁的选择提供了一种新形式。波形钢腹板箱梁桥具有自重小、结构合理、抗震性能优良、节能环保、轻盈美观的优点，使得该桥型近些年在研究和建设方面都进入快速的发展期。
　　目前波形钢腹板箱梁桥的研究多在抗剪、抗弯、抗扭以及稳定性方面，模型试验也多在简支梁等小跨径桥梁进行，在大跨径桥梁方面的研究还相对缺乏，尤其是在动力方面的研究。论文以一座跨径为156米的波形钢腹板连续箱梁桥为工程依托，采用有限元分析软件建立桥梁有限元模型，对该结构的静力性能和在地震作用下的动力响应进行计算分析。
　　在两种极限状态工况下，分别对波形钢腹板箱梁桥和等效混凝土腹板箱梁桥进行静力计算，并对两种结构在同等荷载作用下的应力和位移进行对比。认为波形钢腹板箱梁桥混凝土顶底板在抗弯过程中有更大的贡献，剪应力在钢混竖向连接部位有应力集中现象，应提高施工质量，确保连接的可靠度。
　　对波形钢腹板箱梁桥进行动力分析，分别采用反应谱和时程分析的方法，对结构在地震力作用下的应力和位移响应进行计算。其中竖向地震作用对结构影响较大，应力和位移的峰值主要出现在跨中截面和零号块附近钢混连接处。比较两种方法，在位移方面结果较为一致，反应谱法的应力整体较时程分析法大，应力分布规律基本一致。该桥型能够很好满足抗震要求，有较好的抗震性能。
　　通过调节横隔板的数量和厚度，分析横隔板对桥梁结构扭转和自振特性的影响。合理设置横隔板数量和厚度，对桥梁结构的扭转性能有较大的提高，但对自振频率和振型影响较小。

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第一章 绪论

1.1 波形钢腹板箱型梁桥的发展进程

1.2 波形钢腹板箱型梁桥的结构特点

1.3 波形钢腹板箱型梁桥的应用

1.4 波形钢腹板箱型梁桥的研究成果

1.5 论文研究的主要内容

第二章 波形钢腹板箱型梁桥的结构分析理论

2.1 抗弯分析理论

2.2 抗剪分析理论

2.3 抗扭分析理论

2.4 动力学分析理论

2.5 动力特性分析方法

第三章 波形钢腹板箱型梁桥的静力性能分析

3.1 研究背景

3.2 有限元计算模型的建立

3.3 抗弯性能分析

3.4 抗剪性能分析

第四章 波形钢腹板箱型梁桥的动力性能分析

4.1 动力分析计算模型的建立

4.2 模态分析

4.3地震响应反应谱分析

4.4地震响应时程分析

第五章 横隔板对波形钢腹板箱型梁桥力学特性的影响

5.1横隔板数量对结构力学性能的影响

5.2横隔板厚度对结构力学性能的影响

结论与展望

一、结论

二、展望

参考文献

致谢