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钢桁架拱桥稳定性与极限承载力研究
| 论文题名： | 钢桁架拱桥稳定性与极限承载力研究 |
| 关键词： | 钢桁架拱桥;非线性有限元;安全稳定系数;极限承载力 |
| 摘要： | 随着我国科学技术及经济的飞速发展,交通事业也随之出现了欣欣向荣的景象,交通量在近几年内迅速增长,这就对道路桥梁的质量和使用情况提出了更高的要求。钢桁架拱桥作为拱桥中的一种新兴桥型,具有跨度大、材质轻、杆件截面积小等优点,但是随着钢桁架拱桥跨度的逐渐增大,作为一种压弯结构其稳定问题越来越不容忽视。近年来随着桥梁失稳事故的逐渐增多,失稳问题变成了业内研究学者们关注的焦点。 本文首先介绍了钢桁架拱桥的国内外发展历史、结构体系和特点以及优缺点,稳定性问题的研究现状与方法。其次详细阐述了稳定问题的分类和有限元基础理论。之后从桥梁的建模开始着手,对单片的单肋拱结构、带腹杆的单肋双层桁架拱结构、带横向联系的双肋拱结构以及有桥面系的成桥状态的稳定性分别进行了研究,得出了一些关于下承式钢桁架拱桥稳定性的结论。其中前一部分内容旨在找出使得拱结构的面内失稳和面外侧倾两种空间失稳形式发生耦合状态的拱肋截面高宽比；第二部分内容是对在恒载和汽车活载作用下的全桥进行了线弹性稳定性分析,得出了四种不同工况下桥梁的失稳模态和稳定安全系数；由于线弹性稳定分析属于一种初步估计桥梁承载能力的非保守方法,对于实际使用中的桥梁是不安全的,所以第三部分是从极值点失稳的观点出发,应用有限元分析软件ANSYS的非线性分析功能,考虑桥梁的几何非线性和材料非线性以及初始缺陷的影响,对全桥的极限承载能力进行了研究,得出了此桥第二类稳定的失稳模态和稳定系数,并进一步分析了影响钢桁架拱桥稳定性的主要因素。 本文对于下承式钢桁架拱桥的稳定性和极限承载力所作出的分析与研究,希望所作内容和所得出的结论对于日后的同类桥梁研究有一定的参考价值。 |
| 作者： | 王洪蕊 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨刚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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