波纹钢腹板PC组合连续箱梁桥动力特性与地震反应研究

论文摘要

波纹钢腹板PC箱梁桥是20世纪80年代出现的一种新型桥梁,目前对于波纹钢腹板PC箱梁结构的研究,主要集中在波纹钢腹板的剪切屈曲模式和抗弯、抗扭以及截面承载力等力学性能之上,包括模型试验和有限元数值分析。同时这些研究基本上都是基于静力作用下的研究,而对波纹钢腹板PC箱梁的动力性能研究很少。随着波纹钢腹板PC箱梁桥的逐步应用,有必要对其动力特性和动力响应进行研究。本文在对波纹钢腹板PC箱梁做了简要阐述之后,在参照已建波纹钢腹板PC组合箱梁实桥的基础上,根据有关设计规范,进行了跨径组合为（30+40+40+30）m的等截面波纹钢腹板PC组合箱梁的方案设计。并将其和与之等效的PC箱梁比较分析,探讨波纹钢腹板PC组合箱梁的静动力特性,以供设计人员参考。本文研究的主要内容包括:1.波纹钢腹板PC箱梁以及与之等效的PC箱梁的方案设计;2.波纹钢腹板PC箱梁与等效的PC箱梁的静力分析,验证结构在静力下的的安全性;3.波纹钢腹板PC箱梁与等效的PC箱梁的动力特性分析,以及两者之间的比较,以供参考;4.波纹钢腹板PC箱梁与等效的PC箱梁的地震响应分析,以及两者之间的比较,以供参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 波纹钢腹板PC箱梁的发展概述
• 1.2 波纹钢腹板PC箱梁的构造特点
• 1.2.1 波纹钢腹板PC箱梁的整体构造
• 1.2.2 波纹钢腹板PC箱梁的接合部
• 1.2.3 波纹钢腹板的形状
• 1.2.4 腹板倾角对波纹钢腹板PC箱梁受力性能的影响
• 1.3 波纹钢腹板PC箱梁的结构特点
• 1.3.1 波纹钢腹板PC箱梁桥与传统PC箱梁桥比较
• 1.3.2 波纹钢腹板PC箱梁与平钢腹板PC箱梁比较
• 1.3.3 波纹钢腹板混凝土箱梁桥的不足之处
• 1.4 波纹钢腹板PC箱梁的国内外研究现状
• 1.4.1 国外研究现状
• 1.4.2 国内研究现状
• 1.5 本文研究的主要内容
• 第二章 结构动力学的基础知识及分析方法
• 2.1 结构动力学的基础知识
• 2.1.1 单自由度体系
• 2.1.2 多自由度体系
• 2.2 结构动力学的分析方法
• 2.2.1 桥梁动力学解析分析法
• 2.2.2 桥梁动力学的有限元数值分析法
• 2.3 本章小结
• 第三章 计算分析模型的方案设计
• 3.1 波纹钢腹板PC组合箱梁方案设计
• 3.1.1 方案概述
• 3.1.2 箱梁纵断面设计
• 3.1.3 箱梁横截面设计
• 3.1.4 波纹钢腹板设计
• 3.1.5 横隔板设计
• 3.1.6 主要材料
• 3.2 等效的PC箱梁方案设计
• 3.2.1 波纹钢腹板混凝土箱梁与混凝土箱梁的等效原则
• 3.2.2 等效的PC箱梁的方案介绍
• 3.3 本章小结
• 第四章 结构模型的静力分析
• 4.1 波纹钢腹板PC组合箱梁方案计算结果
• 4.1.1 顶、底板正应力
• 4.1.2 波纹钢腹板剪应力及剪切屈曲稳定性
• 4.2 等效的PC箱梁方案计算结果
• 4.2.1 持久状况正常使用极限状态应力验算
• 4.2.2 持久状况下承载能力极限状态应力验算
• 4.3 本章小结
• 第五章 结构模型的动力特性及地震反应分析
• 5.1 有限元模型的建立
• 5.2 自振特性对比分析
• 5.3 反应谱分析
• 5.3.1 反应谱参数选取
• 5.3.2 反应谱组合方法
• 5.3.3 反应谱分析主要结果
• 5.3.4 反应谱分析小结
• 5.4 时程分析
• 5.4.1 地震波的选取
• 5.4.2 结构阻尼的选取
• 5.4.3 结构时程响应分析结果
• 5.4.4 时程分析小结
• 第六章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及参加的工程实践