天津通南桥动力分析及施工监测

摘要

天津通南桥工程位于天津中心城区，横跨海河，是连接南开区通南路和河北区进步道的交通要道。大桥全长180m，桥宽35m，桥梁面积4985.2㎡。建成后将大大提升该地区交通功能，加快该地区经济发展。本文应用大型有限元软件ANSYS对通南桥工程进行动力分析以及对其施工过程中栈桥沉降及体系转换过程中箱梁挠度进行监测数据的整理及分析。其主要包括以下五方面内容： (1)建立能够反映通南桥实际工程特性的三维有限元模型，并对桥体模型进行优化，减少不必要的庞大计算。 (2)对所建立的有限元模型进行模态分析。求出该桥梁前10阶频率值，并求出相对应的振型图，对所求出的频率及振型图进行分析，得出有助于工程设计改良的结论。 (3)对桥体模型进行抗震验算。选用天津波，EL-Centro波，Taft波及人工波分别对所建模型进行时程计算，得出在地震作用下桥体反应，并得出桥体安全度结论。 (4)进行人行激励震动分析。由于桥梁基频接近人行步行激励频率1.6Hz～2.4Hz，所以进行人行激励震动分析，考察桥梁是否会发生共振现象。 (5)对施工过程中栈桥的沉降及箱梁挠度变化情况进行监测，并提取数据，进行整理分析，为施工的顺利进行提供依据，对出现的异常沉降做出解释，并提出解决意见。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1引言

1.2研究背景及意义

1.3各种抗震分析方法简介

1.4有限元方法概述

1.4.1有限元方法的发展

1.4.2有限元程序及软件介绍

1.5 ANSYS软件介绍

1.6本文研究内容

第二章工程概况与有限元模型

2.1通南桥工程概况

2.1.1建设背景

2.1.2工程概况

2.2天津通南桥的有限元模型

2.2.1天津通南桥的整体特点

2.2.2计算模型建立

2.2.3模型介绍

第三章 结构模态分析

3.1基本理论

3.2模态分析

3.3小结

第四章 结构地震反应分析

4.1概述

4.2时程分析法基本理论

4.2.1基本理论

4.2.2结构阻尼

4.3地震波的选用

4.4时程分析结果

4.4.1分析点选择

4.4.2天津波时程分析结果

4.4.3EI Centro波时程分析结果

4.4.4 Taft时程分析结果

4.4.5人工波时程分析结果

4.5小结

第五章 人群载荷激励下通南桥结构分析

5.1人群荷载激励下桥梁共振机理

5.2人群步行荷载激励下通南桥结构的动力分析

5.2.1人群步行激励的计算方法

5.2.2人群荷载竖向激励计算

5.2.3人群荷载分析结果

5.2.4小结

第六章通南桥施工监测

6.1仪器设备

6.2现场踏勘埋石

6.3监测计划及措施

6.3.1栈桥沉降监测

6.3.2栈桥沉降监测分析

6.3.3箱梁挠度沉降点监测

6.3.4箱梁挠度沉降监测分析

6.3.5小结

第七章结论与建议

7.1结论

7.2建议

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢