响螺湾海河开启桥结构性能及疲劳荷载谱研究

论文摘要

本文应用通用有限元软件ABAQUS建立响螺湾海河开启桥整体及节点有限元模型,对开启桥在静力、动力作用下结构性能进行了研究。通过对相似路段交通流量的观测和分析,确定了开启桥的疲劳荷载谱,为开启桥的疲劳性能研究准备了条件。主要研究工作包括:(1)采用通用有限元软件ABAQUS建立开启桥全桥模型,进行开启桥整体分析,确定了不同荷载组合下开启桥结构的应力及位移。采用阵型分解反应谱法,对地震作用下开启桥结构进行了研究,确认了开启桥整体结构的安全性。(2)利用子模型(SUBMODEL)技术,建立关键部位(节点)子模型,划分更加精细的网格,进行节点承载力分析,比较了不同单元、不同疏密的网格对分析结果的影响。(3)对与响螺湾海河开启桥交通量相类似的外环线程华里路段24小时的车辆流量状况进行实地观测,通过统计分析,归纳出了“标准车队”,才用ABAQUS建立有限元模型模拟“标准车队”通过过程,确定开启桥各关键部位的疲劳应力谱,对开启桥的疲劳性能研究准备条件。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 工程背景
• 1.3 研究现状
• 1.4 研究内容
• 第二章 闭合状态开启桥整体性能研究
• 2.1 开启桥有限元模型的建立
• 2.2 开启桥结构荷载取值和荷载组合
• 2.2.1 荷载取值
• 2.2.2 荷载组合
• 2.3 开启桥静力分析结果
• 2.3.1 支座反力及配重箱配重
• 2.3.2 箱梁静力分析结果
• 2.3.3 枢轴、套环、横梁及跨中销栓的静力分析结果
• 2.4 开启桥抗震性能研究
• 2.4.1 开启桥结构自振特性分析
• 2.4.2 开启桥结构地震响应分析
• 2.5 本章小结
• 第三章 闭合状态开启桥节点受力性能分析
• 3.1 引言
• 3.2 节点1 子模型静力分析
• 3.3 节点2 子模型静力分析
• 3.4 子模型非线性极限承载力分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 车辆荷载作用下开启桥疲劳研究
• 4.1 引言
• 4.2 相近公路交通量调查
• 4.2.1 外环线程华里路段的周边环境
• 4.2.2 交通调查方法
• 4.2.3 调查结果及分析
• 4.3 简化的车辆荷载频值谱
• 4.4 移动车辆通过桥梁时的应力响应
• 4.4.1 单位重量车辆荷载通过桥梁时的应力响应
• 4.4.2 车队通过桥梁时的应力响应
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢