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1、第11卷第3期V01．11No．3河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2014年9月JournalofHebeiJiaotongVocationalandTechnicalCoilSev．2O14文章編號：JL01—0235(2014)03—0055—03鋼管混凝土拱橋剛度比對其自振特性的影響陳偉利(河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院土木工程系石家莊050043)摘要針對蓮沱大橋理論計算鋼管混凝土部分的截面特性，使用大型有限元通用軟件ANSYS按三種模式對其空間自振特性進(jìn)行了計算，并與動載試驗結(jié)果進(jìn)行了比較，分析鋼管混凝土拱橋豎、橫向剛度比對空間自振特性的影響。關(guān)鍵詞銅管混凝土拱橋剛度比自振特性中圖分類號U446文獻(xiàn)
2、標(biāo)識碼AInfluenceofSteelPipeConcreteArcBridgeStifnessRatioonItsSerf-vibrationPropertyChenWeili(DepartmentofCivilEngineering，HebeiJiaotongVocationalandTechnicalCollege，Shijiazhuang050091)Abstract：ConsideringsectionpropertiesofsteelpipeconcreteofLiantuolargebridge．spaceself_vibrationcharacteristicsoftheb
3、ridgeisanalyzedwithANSYSafiniteelementanalysissoftware)in3models，andcalculationresultsarecomparedwithdynamicloadingtestresults．Theinfluenceofverticalandtransversalstifnessofsteelpipeconcretearcbridgeonspaceself-vibrationcharacteristicsofthebridgeisanalyzed．Keywords：steelpipeconcretearcbridge；stiffn
4、essratio；self-vibrationproperty1工程介紹2橋梁構(gòu)造蓮沱特大橋是三峽大壩對外界交通專用公路上2．1拱肋結(jié)構(gòu)的一座橋梁，位于湖北省宜昌境內(nèi)，跨越西陵峽支拱肋采用豎置的啞鈴型截面和圓端型截面形流一磨刀溪。蓮沱特大橋采用預(yù)應(yīng)力T型簡支梁式，拱肋全高3．0m，寬1．2m。在中拱兩側(cè)拱腳和(30+20m)一三跨一聯(lián)中承式鋼管混凝土連續(xù)拱邊拱拱腳部位以及兩邊拱端部的直線段部分采用圓(48．3+114+48．3m)一框架梁橋(4x16m)連接而成，端型截面形式，拱肋其余部分均采用啞鈴型截面形全橋長340．7m。橋面總寬20m，按四車道布置。式。如圖1。該橋主跨采用中承式鋼管混
5、凝土懸鏈線無鉸拱，凈跨114m，凈矢38m，矢跨比1／3，拱軸系數(shù)m=1．5，理論計算跨徑為116．154m。計算矢高38．423m。由于橋上設(shè)有0．88％的縱坡，故中拱采用正拱斜梁方式布置。兩側(cè)邊拱為上承式懸鏈線拱，拱軸鐲l系數(shù)為1．4，宜昌側(cè)邊拱端部設(shè)10．303m直線段，三啞鈴型截面圓端型截面橫撐截面斜撐截面斗坪側(cè)邊拱端部設(shè)11．274m直線段。圖1截面簡圖(單位：mm)收稿日期：2014—03—26作者簡介：陳偉利，男，1980～，講師。主要研究方向：橋梁工程。56河北交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報2014年中拱兩肋間設(shè)置兩道鋼筋混凝土剛性橫梁，9宜行車方向一主道鋼管混凝土橫撐及14對鋼管混凝
6、土斜撐。橫撐采側(cè)—二—二——霧市蕊耐iX用外徑D=I．0in、壁厚10mm的鋼管，斜撐采用外廠———————————徑D=0．6m、壁厚10mm的鋼管，內(nèi)部泵送5O號微圖2表1中各支座位置膨脹混凝土。整座大橋共劃分單元1985個．節(jié)點(diǎn)1829個，2．2拱上結(jié)構(gòu)見圖3。這部分包括橋面板、橫梁、立柱和吊桿。橋面板采用長5．6m的鋼筋混凝土空心簡支板梁，梁高0．35m，寬1．25In，橫向布置14片梁。全部支承于橫梁上。拱上立柱采用鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，鋼管外徑D=0．8m，管壁厚10mm。預(yù)應(yīng)力橫梁梁端各設(shè)置兩根吊桿，每根吊桿采用845高強(qiáng)鋼絲束，吊桿上部在拱肋頂部用DM錨具錨固，下端穿過預(yù)應(yīng)力橫梁梁
7、端預(yù)留孔后，采用DM錨具錨固于梁端底面。圖3蓮沱特大橋ANSYS計算模型3計算模型4計算結(jié)果蓮沱特大橋由主拱、橋面系、支座與橋墩基礎(chǔ)選取以下三種模式對該橋進(jìn)行了分析：①按原所組成，在自振頻率計算中，采用大型有限元通用橋仿真建模，鋼管混凝土部分用統(tǒng)一理論，鋼筋混軟件ANSYS進(jìn)行。凝土部分用換算截面計算，橋梁寬度18．7m；②增大3．1主拱部分橋梁橫向剛度，橋?qū)捲黾?13"1，其余同模式①；③減拱肋：BEAM4
