新月形异型钢管混凝土拱桥动力模型 (2012年)

以一新月形异型钢管混凝土拱桥为研究对象,对其动力模型建立的方法、思路进行了探讨。基于不同的离散思想,建立起鱼骨模式、改进鱼骨模式、梁格模式等3种不同的计算模式进行了分析,并对其计算结果进行了分析比较,由此论证了此类桥梁结构简化为传统鱼骨模式的合理性。 ### 新月形异型钢管混凝土拱桥动力模型研究 #### 概述 本文针对一种新型的新月形异型钢管混凝土拱桥（以下简称“该拱桥”），对其动力模型的建立方法进行了深入探讨。该桥的独特之处在于其新颖的结构形式，这种结构不仅美观独特，而且在力学性能上也具有一定的特殊性。为了更好地理解和掌握这类桥梁的动力特性，研究者们采用了不同的建模方法来进行比较分析，旨在验证将这种复杂的桥梁结构简化为传统鱼骨模式的合理性。 #### 研究背景与意义 随着桥梁设计技术的发展，人们越来越注重桥梁的美学价值和技术创新。异型钢管混凝土拱桥作为一种结合了传统钢管混凝土拱桥特点与现代设计元素的桥梁类型，在满足功能性需求的同时，也追求更高的美学价值。然而，这种类型的桥梁由于其结构的特殊性，在动力分析方面存在较大的挑战。因此，如何建立一个既能准确反映桥梁动力特性的模型，又便于工程实践中的应用，成为了一个重要的研究课题。 #### 动力模型的建立 在本研究中，基于不同的离散思想，研究团队构建了三种不同的动力模型：鱼骨模式、改进鱼骨模式和梁格模式。这三种模型分别代表了不同的建模思路，旨在从多个角度来探索和验证最适宜该类桥梁的动力分析方法。 1. **鱼骨模式**：这是一种较为传统的建模方法，通过将桥梁结构离散为一系列的杆件和节点来模拟整个结构。这种方法简单直观，但在处理复杂结构时可能存在一定的局限性。 2. **改进鱼骨模式**：在鱼骨模式的基础上进行了优化，通过增加更多的细节来提高模型的准确性。例如，可以更细致地模拟各部分的质量分布和刚度特性，使得模型更加接近实际情况。 3. **梁格模式**：相比于前两种模式，梁格模式更加侧重于模拟结构的整体行为。它通常用于分析大型结构的动态响应，能够较好地反映整体的动态特性，但可能忽略了某些局部细节。 #### 分析比较 通过对这三种模型的计算结果进行对比分析，研究发现： - 鱼骨模式虽然简单，但对于这类桥梁来说，已经能够较好地反映其动力特性。 - 改进鱼骨模式和梁格模式虽然在某些方面提高了精度，但在工程实践中实施起来更为复杂。 - 综合考虑模型的准确性和实用性，简化为传统鱼骨模式是更为合理的。 #### 结论 对于新月形异型钢管混凝土拱桥而言，采用简化为传统鱼骨模式的动力模型是合理的。这种模型既能够保证分析结果的准确性，又具备较高的实用价值，有利于指导后续的设计和施工工作。未来的研究可以进一步探索更多高效的建模方法，以适应不同类型桥梁的动力分析需求。 本研究为新月形异型钢管混凝土拱桥的动力模型建立了坚实的基础，为类似桥梁的设计提供了有力的支持。通过不同模型之间的比较分析，不仅验证了传统鱼骨模式的有效性，也为今后的桥梁工程实践提供了宝贵的参考。