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空间异形斜拉拱桥稳定性研究及参数分析
| 论文题名： | 空间异形斜拉拱桥稳定性研究及参数分析 |
| 关键词： | 系杆拱桥;侧倾稳定性;能量法理论;参数分析 |
| 摘要： | 系杆拱桥及异形系杆拱桥因其结构轻便、美观的特点，成为景观桥、市政桥的常见桥型。稳定性，尤其是侧倾稳定性问题是系杆拱桥设计验算中的重点问题。本文以现有的单承重面等截面圆弧系杆拱的侧倾稳定性理论推导方法为基础，首先拓展得到基础理论的简化求解方法，以简化模型检验其合理性并进行参数分析。进而对考虑梁横向位移、抛物线拱轴线、对勾函数拱轴线和吊杆横向倾斜问题进行拓展推导，旨在为系杆拱桥关于稳定性方面的初步设计和辅助验算提供理论参考。 首先，拓展得到基础理论的简化求解方法，得出侧倾稳定临界荷载和非保向力系数的表达式，并以实桥案例验证理论推导方法的合理性；在此基础上，对系杆拱桥的一阶屈曲模态和吊杆力的膜张力假定问题进行参数分析。 进而，对基础理论进行拓展研究，一则是对考虑梁的横向位移的系杆拱桥侧倾稳定性进行理论推导，选取了梁的位移函数，增加、修改相关能量表达式，并提出了上限值无穷大的等精度求解方法；二则是在圆弧拱轴线基础上，对应用更广泛的抛物线形系杆拱桥的侧倾稳定性进行理论推导，假定了基于长度坐标的位移函数，引入曲率半径概念。最终由实桥简化模型验算两种拓展得到的理论推导方法的合理性。 最后进行异形系杆拱桥侧倾稳定性的理论推导，以溧阳市蓄能电站大桥的实际工程案例的建模分析验算为切入点，在完成实桥验算分析的基础上，提取该桥的两种异形因素：对勾函数拱轴线形和吊杆横向倾斜，采取每次仅考虑单一异形因素的方法，对这两种问题分别进行侧倾稳定性理论研究。前者的关键拓展在于曲率半径的引入和位移函数选定；后者的关键拓展在于位移函数选定、弹性支承变形能的修改和考虑重力影响的外力势能。在完成理论推导后，建立仅包含单一异形因素的简化模型，验证理论推导方法的合理性。 |
| 作者： | 李维珍 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 黄侨 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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