关键字：钢拱桥 吊杆 断裂 动力放大系数 静力分析 动力分析
文档简介：
为研究吊杆失效对拱桥产生的不利效应, 以一座三跨连续坦拱钢桥为背景, 分析带套筒螺纹连接的不锈钢短吊杆运营期断裂对桥梁整体静、动力性能的影响。通过分析该类吊杆最可能的失效模式, 引入吊杆失效引起的动力放大系数指标, 采用ANSYS 建立桥梁整体空间模型, 分析单根吊杆失效引起的吊杆应力、拱肋和主纵梁关键截面应力及结构自振特性变化。结果表明: 拱跨内单根吊杆失效引起主梁竖向位移动力放大系数为1. 6~ 2. 2; 次短吊杆突然失效对相邻吊杆应 力影响较大; 单根吊杆失效对桥梁整体静力安全和动力特性影响较小。 拱桥吊杆是中下承式拱桥的关键受力构件, 吊杆失效不但会引起吊杆静张力的重分布[ 1] 、对拱桥结构整体安全产生不利影响, 也可能引起拱桥自振特性的变化或拱肋稳定性的降低[ 2, 3] , 甚至引发桥面坍塌等恶性事故。由于吊杆受力状态复杂, 又受到疲劳、腐蚀等因素的影响, 许多桥梁不得不提前更换吊杆。然而吊杆更换工艺复杂, 施工难度大, 换杆期间如需关闭交通, 会带来严重的经济损失, 统计表明更换吊杆的造价往往是原吊杆造价的4 至5倍[ 4] 。因此, 除了对吊杆采取有效的防护措施延长使用寿命之外, 在设计阶段应对这类桥梁进行强健性设计。本文以天津站交通枢纽工程李公楼立交桥主桥为背景, 分析带套筒螺纹连接的不锈钢短吊杆运营期内损伤或断裂对桥梁整体静、动力性能的影响。
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