大跨度異型拱橋穩(wěn)定性與震動研究.pdf

1、斜靠式拱橋是近20多年來在提籃拱基礎上發(fā)展起來的一種新型、異化拱式橋梁。它由四片拱肋組成，中間兩片為主拱，兩側(cè)各布一輔助拱，主拱為主要承重構件;橋面開闊、暢通，是城市橋梁中極具競爭力的一種新橋型。本文以某城市大跨度無推力斜靠式拱橋為基礎，著重探討該類橋型的穩(wěn)定性、動力性能及其參數(shù)敏感度，并對該類橋型的地震響應特點進行分析，得出主要結論如下:
　　1)穩(wěn)定性分析相關結果:
　?、贆M撐間距與主拱跨徑比(d/L)在6/110＜d/

2、L＜55/110范圍時，穩(wěn)定系數(shù)隨d/L的增加按三次拋物線方式減小;
　?、诓煌瑱M撐布置位置對比分析表明:靠近拱腳橫撐對穩(wěn)定系數(shù)的影響效應比靠近L/3跨徑及拱頂附近橫撐對穩(wěn)定系數(shù)的影響更為明顯;
　?、圯o助拱傾角（θ)在18°＜θ＜27°之間時，穩(wěn)定系數(shù)隨輔助拱傾角θ的增加按四次拋物線規(guī)律增大;
　?、軐捒绫?D/L)在38.5/110＜D/L＜52.5/110范圍時，穩(wěn)定系數(shù)隨寬跨比（D/L)的增加按三次拋物線方式減

3、小;
　　⑤矢跨比(f/L)在1/7＜f/L＜1/4.5范圍時，穩(wěn)定系數(shù)隨矢跨比(f/L）的增加按二次拋物線方式增大。
　　2)動力特性分析相關結論:
　　①輔助拱傾角（θ)在18°＜θ＜27°之間時，斜靠式拱橋的面外基頻隨輔助拱傾角θ的增加而逐漸增大，但面內(nèi)基頻與扭轉(zhuǎn)基頻受輔助拱傾角變化的影響較小;
　?、谑缚绫?f/L）在1/7＜f/L＜1/4.5范圍時，斜靠式拱橋的面內(nèi)、面外及扭轉(zhuǎn)基頻均隨矢跨比f/L的減小

4、而逐漸增大;
　?、蹣锻列治霰砻?當考慮地基與基礎的相互作用時將會降低結構的基頻，且使斜靠式拱橋的面內(nèi)振型提前，而面外振型相對滯后。
　　3)地震響應分析相關結論:
　?、傥灰祈憫治鼋Y果表明:E1地震波激勵下斜靠式拱橋的橫橋向變形最大，豎向次之，順橋向最小;
　?、谳S力與剪力分析結果表明:E1地震波激勵下斜靠式拱橋主拱肋的軸力和剪力均在拱座處達到最大值，且均受順橋向地震動激勵控制;
　?、勖鎯?nèi)與面外彎