论文部分内容阅读
钢管混凝土曲弦桁梁桥具有构件布置灵活、外形美观、跨越能力强、承载能力大、结构力学性能突出等优点，在桥梁工程中得以应用。随着桥梁服役时间的延长，桥梁性能逐步退化，需要对其进行维修加固，以提升其服务能力。本文以某钢管混凝土曲弦桁梁桥为研究对象，研究其加固前后自振特性和抗震性能的变化，为该类桥梁的抗震设计和加固方案的确定提供参考。本文完成的主要工作如下: 1.根据钢管混凝土曲弦桁梁桥的特点，采用有限元软件ANSYS建立2种跨径(62m和122m)钢管混凝土曲弦桁梁桥加固前后的4个有限元模型。 2.进行钢管混凝土曲弦桁梁桥加固前后的自振特性分析，结果表明，加固后62m桥梁的基频由1.741Hz提高至2.103Hz，122m桥梁的基频由0.719Hz提高至0.773Hz，均表现为主桁面外横向振动，说明该桥梁主桁横向刚度相对较弱;桥梁加固后总体竖向刚度有所提高，其中桥面系竖向刚度和桥梁整体扭转刚度提高较为显著，主桁面外刚度提高不明显。 3.采用反应谱法计算钢管混凝土曲弦桁梁桥加固前后的地震响应，结果表明:上弦固定端和3/4L位置是加固前桥梁抗震薄弱环节，横桥向位移较大，说明主桁横向刚度相对较弱。桥梁的轴力和位移在加固后比加固前有所减小，说明加固后桥梁抗震性能有所改善，该加固措施能改善桥梁的抗震性能。 4.采用动态时程分析方法计算钢管混凝土曲弦桁梁桥加固前后的地震响应，结果表明:加固前后桥梁内力最大值均出现在上弦两端位置处，桥梁的内力和位移在加固后比加固前均有所减小;主桁横向刚度相对较弱;不同地震波作用下的桥梁地震响应存在一定差异，但基本规律大致相同。 5.通过对比反应谱法与动态时程分析法的计算结果可知，反应谱法计算结果均小于动态时程分析法计算结果，但2种方法所得结果基本规律保持一致，均能反映钢管混凝土曲弦桁梁桥的抗震性能。