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下承式钢管混凝土肋简支拱桥有限元分析
| 论文题名： | 下承式钢管混凝土肋简支拱桥有限元分析 |
| 关键词： | 下承式拱桥;钢管混凝土肋;吊杆内力;受力特性;有限元分析 |
| 摘要： | 本文基于ANASYS工程分析软件，以下承式拱桥为研究对象，建立了拱桥的有限元分析模型，对恒载、静活载、动载作用下，拱桥主梁、拱肋以及吊杆的受力特性进行了研究分析，总结如下： (1)杆件系统和平面问题三角形单元的有限元求解过程进行了介绍，尤其对单元的刚度矩阵进行了推导，为模型的建立奠定了理论基础。 (2)对拱桥在恒载作用下，主梁、拱肋以及吊杆的内力和变形进行了分析研究。指出了在恒载作用下主梁，拱肋以及吊杆内力和变形的最大值所在的位置，得出在恒载作用下，拱桥主梁的变形量符合设计条件，拱桥的最大弯矩并非在跨中产生，而是出现在拱桥桥端与距离其最近的吊杆之间。 (3)在静活载作用下，虽然拱桥主梁弯矩在静活载作用位置处增大，但由于恒载的影响，弯矩最大处仍然在桥端与距离其最近的吊杆间产生，此处仍为拱桥危险截面。拱肋部分所受压力增大，但压力最大值与最小值之间相差的百分比同恒载作用下相差不大，且压力分布情况也类似，都为中间小两端大，所以拱肋最容易发生受压破坏点在其两端。 (4)对拱桥的模态进行了分析，研究了其前十阶模态的变化规律，得出拱肋的刚度相比于主梁较弱，先产生横向振动，随后是主梁开始竖向振动。各阶模态振动方向代表拱桥在各频率振动时最先产生破坏方向，应增加在拱桥振动方向上的强度，提高拱桥的安全性。 (5)在动载作用下，拱桥主梁会在动载作用位置产生最大挠度，但当动载作用在跨中位置时，在跨中产生的挠度达到最大值，所以跨中截面是拱桥动载作用下的危险截面，应当注意拱桥跨中位置的受力破坏。拱肋上最大危险截面在拱肋两端产生，而承受拉力最大的吊杆为3或3'杆，都不是在跨中。 |
| 作者： | 曹文梁 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘荣桂;王树林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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