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特大跨中承式钢箱桁架拱桥极限承载力研究
| 论文题名： | 特大跨中承式钢箱桁架拱桥极限承载力研究 |
| 关键词： | 钢箱桁架拱桥;极限承载力;破坏机理;钢材强度 |
| 摘要： | 以某主跨519m的特大跨有推力中承式钢箱桁架拱桥为工程背景，对特大跨中承式钢箱桁架拱桥的弹性稳定、极限承载力及破坏机理进行研究。主要研究内容和结论如下: ①对依托工程桥梁进行弹性稳定分析，研究不同荷载工况下结构的稳定安全系数和失稳模态，结果表明:特大跨中承式钢箱桁架拱桥最易出现面外同向侧倾和面外反对称弯扭失稳;拱圈与桥面系交界处平联布置较少部位是稳定薄弱区。 ②探讨了各结构参数对特大跨中承式钢箱桁架拱桥弹性稳定的影响，结果表明:“K”字形和菱形体系是拱圈最佳平联布置形式;相较于竖直吊杆，交叉斜吊杆和网状斜吊杆能显著提高结构的面内稳定性，而对面外稳定性影响较小;拱肋轴向刚度、拱肋面外抗弯刚度分别对结构的面内、面外稳定性有显著影响。 ③建立了以截面力与变形之间的弹塑性关系考虑材料非线性效应的特大跨中承式钢箱桁架拱桥极限承载力数值分析模型，对依托工程桥梁进行弹塑性大位移全过程分析，依据目标节点的荷载-位移曲线和构件塑性渐变发展状况，得出特大跨中承式钢箱桁架拱桥破坏的三个阶段:弹性阶段、塑性区扩展阶段、破坏阶段。 ④分析结构构件塑性扩展过程和最终塑性区分布位置，结果表明:至受载极限状态时，拱肋共出现四大塑性区，且塑性区在上、下弦杆交替出现;结构破坏源于拱肋渐次形成的四大塑性铰区充分发展时，结构变成了几何可变体系。 ⑤探讨了各影响因素对结构极限承载力的影响，结果表明:钢材强度和材料非线性效应对极限承载力有较大影响;相对面外几何初始缺陷，面内几何初始缺陷对极限承载力的影响更为显著;施工路径仅影响初始屈服荷载系数，对极限承载影响微小;整体温变作用和横风荷载对结构极限承载力的影响较小。 |
| 作者： | 江京翼 |
| 专业： | 土木工程；桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 周志祥 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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