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钢桁梁柔性拱桥静动力以及稳定性分析
| 论文题名： | 钢桁梁柔性拱桥静动力以及稳定性分析 |
| 关键词： | 钢桁梁柔性拱桥;静力性能;动力特性;稳定性能 |
| 摘要： | 本文首先对钢桁梁柔性拱桥的发展现状和结构特点做了简要的介绍，由于它具有美观轻盈、跨越能力强、施工方法灵活、材料的利用率高等特点，近年来在中国铁路桥梁中迅速发展。但是，由于人们对其在理论和工程实践上的认识还不够全面，目前在中国公路桥梁中，关于钢桁梁柔性拱的研究的可检索到文献资料相对较少，因此本文根据有限元建模的基本理论和一般步骤，以南屏大桥为工程背景，采用大型有限元软件Midas Civil2012建立全桥空间有限元模型，对主跨为48+120+48m的双层钢桁梁柔性拱桥的设计方案进行了整体静力性能、动力特性和全桥稳定性分析以及研究。 根据成桥阶段恒荷载、移动荷载、温度荷载、风荷载等6种必要的作用以及最不利荷载组合对钢桁梁柔性拱桥的受力特点（强度、刚度）进行了分析和总结，在动力部分，利用子空间迭代法对南屏大桥成桥状态进行了动力特性分析，包括桥梁的自振周期和振型的计算与讨论，并研究了结构参数变化对动力特性的影响，进一步阐述了刚性桁梁与柔性拱组合后结构的动力特点。再次，综述了稳定问题的基本类型、拱桥的主要失稳形式以及计算失稳的方法，采用有限元方法对南屏大桥的弹性稳定性进行了研究，并对影响稳定性的参数进行分析，主要研究局部杆件（竖腹杆、斜腹杆）刚度失效对全桥稳定性能的影响，找出了影响稳定的关键腹杆，同时分析了关键腹杆刚度变化对全桥稳定性能的影响，讨论了结构整体杆件（竖腹杆、斜腹杆、桥面横向联系、拱肋）刚度变化时稳定安全系数的变化趋势及相应的失稳模式，并根据影响因子计算出其对全桥整体稳定性的影响程度，最后研究了结构设计参数（拱肋横撑形式、宽跨比）的改变对全桥稳定性的影响。 本文系统地总结了钢桁梁柔性拱桥的受力特性，掌握了该类桥梁的计算分析要点，全面的了解了此类桥梁结构的静力、动力特性和稳定性能，以期为具有同样结构特性的桥梁设计与施工提供参考。 |
| 作者： | 李佳璐 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 贺拴海 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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