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采用设缝双肢墩的多塔斜拉桥温度效应与动力特性研究
摘要
近年来，随着城市交通的快速发展，多塔斜拉桥作为一种具有优越的结构特性和良好的经济效益的桥梁形式，得到了广泛应用。然而，由于温度效应和动力特性对多塔斜拉桥造成的影响不容忽视，为了确保桥梁的安全和可靠运行，需要进行相关研究。
本文以设缝双肢墩的多塔斜拉桥为研究对象，探讨温度效应和动力特性对桥梁的影响。首先，通过分析温度变化对桥梁结构的影响，包括温度应力分布、桥面板和塔墩挠度等方面，以及温度对桥梁静态与动态功能性能的影响。
其次，通过建立桥梁的数学模型，采用有限元分析方法，分析桥梁在温度变化和动力荷载作用下的响应。采用ANSYS软件进行数值模拟，对桥梁的温度响应和动力响应进行模拟分析，并对结果进行验证和解释。
进一步，通过对比分析温度效应和动力特性对桥梁的影响，得出结论：温度变化对桥梁的影响较为显著，尤其是在冬季低温环境下，由于温度差异引起的不均匀膨胀和收缩，会对桥梁的整体结构稳定性产生较大影响；而动力特性对桥梁的影响主要表现在动态响应和振动特性方面，桥梁在风荷载和行车荷载作用下的振动频率、振幅等参数需得到合理控制，以确保桥梁的安全和舒适性。
最后，根据研究结果，提出了相应的结构优化措施和建议。针对温度效应，可以采用预应力控制技术、材料选择等方法，减小温度引起的应力和变形，提高桥梁的稳定性。针对动力特性，可以采用风洞试验和模型实验等方法，优化桥梁的结构参数和振动抑制措施，以减小动力荷载下的振动影响。
关键词：多塔斜拉桥，设缝双肢墩，温度效应，动力特性，有限元分析
Abstract
Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofurbantransportation,multi-towercable-stayedbridgeshavebeenwidelyusedasabridgeformwithsuperiorstructuralcharacteristicsandgoodeconomicbenefits.However,theeffectsoftemperatureanddynamiccharacteristicsonmulti-towercable-stayedbridgescannotbeignored.Inordertoensurethesafetyandreliableoperationofthebridge,relevantresearchneedstobeconducted.
Thispaperfocusesonthetemperatureeffectanddynamiccharacteristicsofamulti-towercable-stayedbridgewithajointedtwin-legpier.First,theeffectsoftemperaturechangesonthebridgestructureareanalyzed,includingtemperaturestressdistribution,deflectionofthebridgedeckandpiers,aswellastheinfluenceoftemperatureonthestaticanddynamicfunctionalperformanceofthebridge.
Secondly,amathematicalmodelofthebridgeisestablished,andthefiniteelementanalysismethodisusedtoanalyzetheresponseofthebridgeundertemperaturechangesanddynamicloads.TheANSYSsoftwareisusedfornumericalsimulationtosimulateandanalyzethetemperatureresponseanddynamicresponseofthebridge,andtheresultsareverifiedandexplained.
Furthermore,bycomparingtheeffectsoftemperatureanddynamiccharacteristicsonthebridge,theconclusionisdrawnthatthetemperaturechangehasamoresignificantimpactonthebridge,especiallyinthelow-temperatureenvironmentinwinter.Theunevenexpansionandcontractioncausedbytemperaturedifferencescanhave