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高速铁路大跨拱桥非线性稳定性研究
| 论文题名： | 高速铁路大跨拱桥非线性稳定性研究 |
| 关键词： | 高速铁路;大跨度拱桥;安全稳定系数;承载力 |
| 摘要： | 高速铁路的发展对现代拱桥的要求越来越高，拱桥的破坏主要有强度破坏和失稳破坏。大跨拱桥的横向刚度较小，其稳定问题往往需要着重考虑。稳定问题分为线弹性稳定和非线性稳定两种，拱桥的加载到破坏前的极限承载力是一个复杂的非线性过程。非线性问题包括几何非线性和材料非线性。本论文以某高速铁路段中承式大跨桥为研究对象，分析了该桥在线弹性和非线性两种状态下的安全稳定系数，并对影响该桥的稳定因素进行了探讨。 首先，简单的阐述了近些年我国钢管混凝土拱桥的发展以及存在的问题。接着研究了拱桥的稳定理论，从理论上分析和研究了影响拱桥侧倾的稳定安全因素。然后，探讨研究拱桥分析的有限元方法，引出在拱桥分析中常见的材料非线性，大位移小应变以及大位移大应变问题。研究了非线性问题的基本解决方法。 最后，在前面理论的基础上，利用有限元软件建立鸭池河大桥的ANSYS模型，计算其在线弹性条件的稳定安全系数，几何非线性条件下的安全稳定系数以及材料双重非线性下的稳定安全系数，对比分析结果，几何非线性计算结果与线弹性分析计算结果差别不大，但考虑双重非线性后的拱桥的稳定安全系数只有原结构的1/2左右。对影响拱桥的稳定安全因素，如非保向力与保向力、横撑形式、拱肋倾角以及材料等方面进行了研究，得出横撑的数量和形式对拱桥的面外稳定性影响较大；拱肋内倾角变大，拱稳定性变大以及保向力与非保向力在不同桥型的条件下，其对拱桥的稳定影响也不相同。 |
| 作者： | 朱建波 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 祝兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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