異型拱橋自振特性影響因素分析

陽治群

(湖南省交通科學研究院， 湖南 長沙 410015)

異型拱橋自振特性影響因素分析

陽治群

(湖南省交通科學研究院， 湖南 長沙 410015)

結合工程實際建立了拱肋跨徑180 m，主梁跨徑190 m，矢跨比0.34，平面半徑R=600 m的拱肋斜跨主梁的異型拱橋——張家口清水河通泰大橋的有限元模型，分析了矢跨比、主梁中心線與拱肋中心線之間的夾角、寬跨比對自振特性的影響。

異型拱橋； 自振特性； 矢跨比； 夾角； 寬跨比

異型拱橋作為近些年來一種新型橋型，隨著拱橋結構分析理論的完善以及施工工藝的突破得到了快速發展，但異型拱橋在美觀方面較一般類型拱橋更有優勢，但在結構構造和受力方面更為復雜，目前很多問題如在動力學上的相關問題還需解決，所以對異型拱橋的研究顯得十分具有價值。

本文結合工程背景，以張家口清水河通泰大橋作為研究對象，分析研究了矢跨比、拱肋中心線與主梁中心線之間的夾角、寬跨比等因素對自振特性的影響。

1 工程背景

張家口清水河通泰大橋全長945 m，其中主橋是主跨為190 m、矢跨比0.345、拱腳間距180 m的鋼箱梁、拱肋斜跨主梁的異型拱橋。主橋氣勢磅礴，宏偉壯觀，形狀酷似彩虹的拱肋，猶如一條紐帶，與周圍環境融為一體，相得益彰。 大橋布置見圖1、圖2。

圖1 大橋立面布置(單位： cm)

圖2 大橋平面布置(單位： cm)

2 模型建立

張家口清水河通泰大橋上部結構主要包括主梁、拱肋、吊桿；下部結構只是在橋頭兩端設置橋臺；本文通過有限元分析軟件MIDAS建立有限元模型，上部結構中主梁、拱肋采用梁單元進行模擬，吊桿采用桁架單元模擬；……