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钢管混凝土拱桥空间稳定性的非线性分析
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥空间稳定性的非线性分析 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;几何非线性;材料非线性;稳定性分析;参数优化;极限承载力 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥由于具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便、经济效益好等优点，在桥梁建设中得到了越来越广泛的应用。随着跨径的增大，作为以受压为主的结构，稳定性成了制约其发展的关键因素之一。 稳定问题通常分为两类，第一类稳定归结为求特征值问题，计算比较简单；第二类稳定为极值点失稳，是非线性作用的结果，实际上大部分拱的失稳属于第二类失稳。本文综述了拱桥的发展及钢管混凝土拱桥稳定性的研究现状，详细介绍了钢管混凝土构件的力学性能和模拟钢管混凝土材料的力学模型，并基于非线性和稳定性理论，探讨了对主拱圈稳定性产生影响的参数，包括宽跨比、拱肋内倾角、变截面、矢跨比、拱轴系数以及核心混凝土本构关系，分析各参数对拱桥稳定性影响的规律性，在实际工程中，可以通过选择合理的参数来提高钢管混凝土拱桥的稳定性。最后以实桥为例，通过有限元程序分析了钢管混凝土拱桥在运营阶段各工况下的整体稳定性和施工过程中各施工阶段的稳定性。结果表明，线弹性特征值屈曲分析产生非保守结果，由于考虑材料非线性的影响，非线性稳定分析的稳定安全系数大大低于线弹性特征值屈曲分析的结果。 本文在国内外研究成果的基础上，针对钢管混凝土拱桥的非线性稳定，依托实际工程，通过有限元分析方法，得出的结论能给相近似的同类桥型设计提供理论指导。 |
| 作者： | 孙宁 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 杨炳成 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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