近年來,鋼管混凝土拱橋作為一種新興的應(yīng)用新材料的橋型,由于自身的結(jié)構(gòu)特點在我國得到了極大的發(fā)展。目前鋼管混凝土拱橋正不斷地向大跨度、輕型化方向發(fā)展,對其在動荷載(如車輛、風(fēng)和地震等)作用下的動力響應(yīng)研究也日益引起重視。 本文首先回顧了鋼管混凝土拱橋的發(fā)展歷程,在收集有關(guān)拱橋及動力學(xué)資料的基礎(chǔ)上,簡要闡述了拱橋自振特性的求解方法,分為理論解析法和有限元數(shù)值分析法。同時以某鋼管混凝土拱橋為工程背景實例,建立了空間有限元模型,實施了橋跨結(jié)構(gòu)的自振特性分析;考慮拱橋的主要設(shè)計參數(shù)(寬跨比和內(nèi)傾角)對橋跨結(jié)構(gòu)自振特性的影響,對橫撐樣式和布置等結(jié)構(gòu)形式的影響也進行了分析。 最近幾十年來,隨著橋梁結(jié)構(gòu)逐漸輕柔化、車輛速度和載重量不斷增大,車橋耦合振動問題愈加突出。由于公路橋梁結(jié)構(gòu)型式的多樣化和汽車荷載的復(fù)雜性及不確定性,使得公路橋梁因車輛過橋而引起的耦合振動分析更加復(fù)雜。本文在工程實例的瞬態(tài)動力分析中,模擬分析了當(dāng)移動荷載以不同速度通過橋面時的動力響應(yīng)時間歷程以及在沖擊荷載作用下橋跨結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)時間歷程,并從振動舒適性的角度對該橋的行車舒適性進行評價。最后還簡要分析了在地震荷載作用下結(jié)構(gòu)的受力狀況。