【摘要】：中承式鋼箱提籃拱橋充分體現(xiàn)了常規(guī)拱式結(jié)構(gòu)拱肋受壓,跨越能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn),又因其拱肋內(nèi)傾,增大了結(jié)構(gòu)的橫向剛度,穩(wěn)定性較好,且易與周邊環(huán)境協(xié)調(diào),造型優(yōu)美,近年來(lái)在市政、公路及鐵路等交通領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展。中承式提籃拱橋作為一種有索結(jié)構(gòu),吊桿使用壽命較短,吊桿斷裂和地震作用使得結(jié)構(gòu)整體發(fā)生破壞的事故時(shí)有發(fā)生。本文依托某在建的中承式鋼箱提籃拱橋?yàn)楣こ瘫尘?使用大型有限元分析軟件ANSYS,進(jìn)行了吊桿斷裂動(dòng)力學(xué)、吊桿斷裂易損性及地震作用易損性分析,主要研究工作概括為以下幾點(diǎn):(1)使用大型有限元分析軟件ANSYS及Midas/civil分別建立了背景橋梁的空間有限元模型,將兩種軟件計(jì)算的截面特性值與材料力學(xué)方法的理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比,并計(jì)算橋梁的靜力響應(yīng)及動(dòng)力特性,互相進(jìn)行驗(yàn)證,以確保有限元模型的準(zhǔn)確性,作為后續(xù)工作的基礎(chǔ)。(2)分別探討了靜力放大系數(shù)法、半動(dòng)力分析方法及全動(dòng)力分析法在吊桿斷裂問(wèn)題上的適用性,首先使用靜力方法分別計(jì)算了單根短吊桿斷裂及雙根長(zhǎng)吊桿斷裂后結(jié)構(gòu)的響應(yīng),其次以瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)的半動(dòng)力學(xué)方法,計(jì)算了兩種情況下的斷索沖擊作用對(duì)橋梁整體的動(dòng)力性能影響,計(jì)算得到靜力放大系數(shù),并探討了放大系數(shù)的合理取值范圍。(3)基于易損性分析理論,結(jié)合損傷場(chǎng)景對(duì)結(jié)構(gòu)整體性能的影響程度參數(shù)M和損傷場(chǎng)景在整個(gè)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中所占的規(guī)模參數(shù)C,分別進(jìn)行單根短吊桿斷裂及兩根長(zhǎng)吊桿斷裂的易損性定量分析,得到了吊桿應(yīng)力及縱梁彎曲應(yīng)力的易損性指數(shù)曲線。(4)基于響應(yīng)面方法,選取合適的地震波及特征變量參數(shù),設(shè)計(jì)正交試驗(yàn),建立響應(yīng)面方程代替復(fù)雜的有限元模型,在拉丁超立方抽樣結(jié)果的基礎(chǔ)上進(jìn)行地震作用下的易損性分析,繪制得到各支座及橋梁系統(tǒng)整體的易損性曲線。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U448.22
【圖文】：

其彎矩和剪力均要小得多，拱主要以受壓為主[2]。系與主拱的相對(duì)位置，拱橋可分為上承式、中承式及又可分為鋼箱拱、鋼桁拱及鋼管混凝土拱等。鋼箱提面內(nèi)的鋼箱拱肋，向內(nèi)側(cè)傾斜一定角度，之間通過(guò)狀的拱橋。提籃拱橋由于拱肋內(nèi)傾，其受力性能和空邊環(huán)境協(xié)調(diào)，造型優(yōu)美，近年來(lái)發(fā)展較快。拱橋的應(yīng)用發(fā)展籃拱橋由于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，擁有良好的應(yīng)用前景，在國(guó)外的研究起步較早，建成于 1993 年的日本大阪木徑為 94.3m，計(jì)算矢高 57.0m，是當(dāng)時(shí)日本最大飛鳥上第一座復(fù)式鋼箱提籃拱橋建成于西班牙巴塞羅那，步較晚，但發(fā)展迅猛。云南小灣大橋?yàn)橛?jì)算跨徑 13提籃拱橋，計(jì)算矢高 40.376m，內(nèi)傾角 15°，是世界提籃拱橋[4]，建成于 2002 年，如圖 1.1 所示。

圖 1.2 盧浦大橋Fig 1.2 Lupu Bridge西江特大橋是我國(guó)第一座中承式鐵路鋼箱提籃拱橋，箱提籃拱橋，計(jì)算跨徑 450m，矢跨比 1/4，拱肋向15m×5m，截面高度世界第一，于 2014 年建成通車，圖 1.3 南廣鐵路西江特大橋Fig 1.3 Nanning-Guangzhou Railway Xijiang Bridge及意義

合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文構(gòu)拱橋[5]，建成于 2003 年，如圖 1.2 所示。圖 1.2 盧浦大橋Fig 1.2 Lupu Bridge路西江特大橋是我國(guó)第一座中承式鐵路鋼箱提籃拱橋，目鋼箱提籃拱橋，計(jì)算跨徑 450m，矢跨比 1/4，拱肋向內(nèi) 15m×5m，截面高度世界第一，于 2014 年建成通車，如

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本文編號(hào)：2770416