鋼管混凝土拱橋橫向穩(wěn)定與抗震性能分析.pdf

1、鋼管混凝土拱橋以其承載力高、跨越能力強(qiáng)、抗震性能好、工程施工方便和經(jīng)濟(jì)效益高等幾大優(yōu)點(diǎn)，在我國被廣泛地應(yīng)用。而目前關(guān)于鋼管混凝土拱橋的抗震理論研究相對滯后，在工程實(shí)踐中并無系統(tǒng)的設(shè)計(jì)體系和專門的設(shè)計(jì)規(guī)范。我國作為一個(gè)多地震國家，在鋼管混凝土拱橋廣泛應(yīng)用這一客觀現(xiàn)狀之下，研究鋼管混凝土拱橋抗震性能是十分必要而迫切的。
　　 本文以研究鋼管混凝土拱橋橫向動(dòng)力穩(wěn)定性能與抗震性能為主要目的，以某中承式鋼管混凝土拱橋?yàn)槔?，運(yùn)用有限元軟件A

2、NSYS對其進(jìn)行動(dòng)力分析，圍繞其動(dòng)力穩(wěn)定性能和非線性地震響應(yīng)展開研究，得出了鋼管混凝土拱橋地震響應(yīng)的一般規(guī)律，主要工作如下：
　　 1、根據(jù)鋼材及核心混凝土的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，采用數(shù)值分析方法，編制了適用于計(jì)算不同截面的鋼管混凝土荷載一撓度曲線的計(jì)算程序，對鋼管混凝土構(gòu)件偏心受力過程進(jìn)行計(jì)算分析。其中著重對混凝土約束系數(shù)K進(jìn)行了分析，并提出了偏心構(gòu)件的核心混凝土極限強(qiáng)度公式。
　　 2、建立了鋼管混凝土拱橋的實(shí)體有限元模型

3、，并對該實(shí)體模型進(jìn)行了基本動(dòng)力特性分析。從該橋模態(tài)計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大跨度鋼管混凝土拱橋的橫向振動(dòng)和穩(wěn)定是其設(shè)計(jì)與施工中的關(guān)鍵性問題，應(yīng)在分析和設(shè)計(jì)中引起注意。
　　 3、分別應(yīng)用反應(yīng)譜法和時(shí)程分析法對鋼管混凝土拱橋的抗震性能進(jìn)行了分析，得出了結(jié)構(gòu)在地震反應(yīng)中可能發(fā)生破壞、需要重點(diǎn)考慮的薄弱環(huán)節(jié)。
　　 4、比較分析了不同橫撐形式下拱橋的橫向穩(wěn)定性和地震響應(yīng)特征，提出如下設(shè)計(jì)建議：該類拱橋宜在拱頂處也設(shè)置弱支撐，在1/4拱處