小跨径窄桥面悬索桥结构动力响应研究

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小跨径窄桥面悬索桥受力明确跨越能力大并且结构简单、建造成本低、施工便利,与我国西南地区的自然社会条件相适应,适于在该地区建造,为改善当地的交通情况发挥着积极的作用。多数情况下,该类型桥被当作临时结构,设计时采用传统的理论公式法计算,偏重考虑静力荷载作用;而我国地震活动活跃,人们越来越关注地震作用对该类型桥梁的影响。本文结合西南地区一座实际的小跨径窄桥面悬索桥,在静力分析的基础上进行结构动力分析,采用振型分解反应谱法与动力时程法计算结构的地震反应。主要的研究工作如下:①采用理论公式法和有限元法对一座实际的该类型桥进行静力计算,分析其在线型、缆索内力和挠度方面的差异。对比结果表明传统理论公式法偏安全且计算简便高效。②采用模态分析法分析其动力特性,获得结构自振频率和自振模态,为分析加劲梁抗风索对其动力特性的影响,采用有无抗风索的两种模型进行对比计算,分析各主要振型特性和频率的变化情况。研究抗风缆索提高结构的自振频率和提高结构刚度的问题。③采用振型分解反应谱法与动力时程法两种方法计算,结合桥址情况,分别计算常遇地震和偶遇地震作用下的结构响应,并对抗风缆索对地震荷载的影响作出分析,计算不同初始张拉力抗风索对结构地震作用的影响。本文的研究成果可为类似桥梁修建提供有意义的参考。
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