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外倾单肋下承式异形人行钢拱桥稳定性分析
| 论文题名： | 外倾单肋下承式异形人行钢拱桥稳定性分析 |
| 关键词： | 外倾单肋;钢拱桥;稳定性;张拉顺序;有限元分析 |
| 摘要： | 在中国桥梁史上，拱桥是最绚烂也是最值得骄傲的一笔。随着社会的进步、经济的发展以及材料性能的提升，常规样式的拱桥已不能满足人们对审美的要求，很多异形拱桥相继建成。 本论文以张家港市某一己建成专用人行钢拱桥为工程背景，对外倾单肋下承式异形钢拱桥的稳定性能进行分析，本文用软件Midas Civil建立了三维有限元模型，针对结构所受荷载选择四种荷载工况(工况Ⅰ:恒载、工况Ⅱ:恒载+人群荷载、工况Ⅲ:恒载+风荷载和工况Ⅳ:恒载+人群荷载+风荷载)对桥梁的整体稳定性、几何非线性稳定、稳定性能的影响参数、桥梁的自振特性以及吊杆的张拉程序进行了详细分析，得出主要结论如下: (1)、对桥梁在四种荷载工况下的稳定性进行分析得到与荷载工况对应的一阶失稳临界荷载系数分别为144.71、54.13、347.21和47.67，结构的一阶失稳模态均为面外失稳，说明结构在设计荷载作用下不会发生屈曲破坏，而且具有较高富余度。 (2)、考虑初始缺陷后对桥梁进行几何非线性稳定性分析得到的一阶失稳临界荷载系数分别为36.0、13.14、213.32和14.01，可知初始缺陷对桥梁稳定性能的影响非常大。 (3)、对拱肋刚度和拱肋外倾角度两个参数进行分析，得出两参数的变化与桥梁的稳定性的关系:桥梁拱肋刚度的由0.6EI增加至1.5EI，四种工况下拱桥一阶失稳临界荷载系数呈线性增长趋势，随着拱肋外倾角度由5°增加至50°，Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ三种工况下一阶失稳临界荷载系数呈减小趋势，工况IH下临界荷载系数随着拱肋外倾角度的增大而增大。 (4)、利用子空间迭代法对桥梁的自振特性进行分析得出桥梁的前几阶阵型与频率，其中一阶自振频率为1.36Hz，与设计方计算结果一致。 (5)、对吊杆的张拉程序进行优化，得到了使内力与变形最优的交替一次张拉至最终吊杆力的张拉程序。 |
| 作者： | 汪一意 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 陈建兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 苏州科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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