大跨中承式钢管混凝土拱桥的稳定性和振动分析

"大跨中承式钢管混凝土拱桥的自振特性及稳定性 (2013年)，由云迪、刘贺、张素梅撰写，发表于《吉林大学学报(工学版)》2013年1月第43卷第1期。该论文受到国家自然科学基金和吉林建筑工程学院青年科技发展基金的支持。" 本文主要探讨了一座360米跨度的大跨中承式钢管混凝土拱桥的自振特性与稳定性问题。首先，作者进行了自振特性分析，通过模拟不同设计荷载、拱肋矢跨比和拱面内倾角的情况，深入研究这些因素对桥梁动态性能的影响。自振特性是评价结构动力响应的关键指标，它包括结构的固有频率、振型和阻尼比等，这些参数直接影响桥梁在风荷载、地震荷载等外部作用下的振动行为。 其次，文章还涉及了结构的弹性稳定性和弹塑性稳定性分析。弹性稳定性关注结构在小变形条件下的稳定状态，而弹塑性稳定性则研究结构在大变形和材料非线性情况下的表现。研究表明，降低拱肋矢跨比或增加拱面内倾角可以显著提升拱桥的横向面外刚度，即增强了桥梁抵抗横向位移的能力，同时增加了结构的面外振动频率，这对于防止共振和确保桥梁安全至关重要。 此外，文中提出，综合考虑自振特性和弹性稳定性两方面的分析结果，对于评估结构参数的合理性更为科学。例如，通过对比分析，得出结论：对于360米跨度的拱桥，最佳的矢跨比应在1/4左右，而拱面内倾角度不应超过10°，以确保最优的结构性能和稳定性。 最后，论文的关键词包括土木建筑结构、大跨径、钢管混凝土、拱桥、自振特性以及稳定性，表明该研究领域涵盖了桥梁工程中的多个关键技术和理论问题。这项研究为大跨径钢管混凝土拱桥的设计和施工提供了重要的理论依据和技术指导，对于提升此类桥梁的安全性和耐久性具有重要意义。