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原文传递钢桥塔稳定试验研究与数值分析

论文题名：	钢桥塔稳定试验研究与数值分析
关键词：	钢桥塔;稳定试验;承载力;稳定性;数值分析
摘要：	钢桥塔在国外的应用已较多，在我国却刚刚起步，随着大跨径桥梁和新型结构桥梁的建设需要，钢桥塔将越来越多地应用于工程实际。然而，我国目前的钢桥设计规范中还没有专门针对钢桥塔的条文，相关研究也较少，国外规范可供参考的条款也不多，这对于钢桥塔的设计与施工带来了一定的困难。稳定问题是决定钢桥塔承载力的关键技术问题之一，而国内对于钢桥塔的稳定研究尚不成熟，迫切需要开展相关的理论与试验研究。鉴于此，本文针对钢桥塔的稳定问题进行了系统的研究，从理论和试验两方面对钢桥塔的稳定性能进行了较为全面的分析，得到了钢桥塔局部失稳受力特征和失稳模态，揭示了钢桥塔局部失稳破坏机理，可为钢桥塔的稳定性研究和工程设计提供参考。本文的主要研究工作如下： 1.分析总结了钢桥塔在国内外的发展历史、应用现状以及研究概况，针对钢桥塔的结构形式和特点，提出了钢桥塔稳定性的研究内容。 2.参考国内外已建钢桥塔的结构型式和截面尺寸，设计了具有典型构造型式的钢桥塔节段模型。对模型进行了轴心受压试验，得到了构件破坏时的稳定承载力。 3.根据钢桥塔模型局部失稳前后的变形和应变规律，得到了钢桥塔节段局部失稳模态和受力特征，揭示了钢桥塔局部失稳破坏机理。 4.建立了钢桥塔节段的板壳有限元模型，以有限元理论和稳定理论为基础，分别进行了一类稳定和二类稳定数值计算，并将数值计算结果与试验结果进行了对比分析。结果表明，二类稳定计算得到的结果与试验结果吻合较好。 5.基于模型试验结果和有限元分析结果，对钢桥塔的稳定性分析和稳定性设计提出了建议。在大型钢桥塔的稳定性分析中，可以先进行耗时较少的第一类稳定计算，作为方案比选或结构初步设计等的依据；若要进行精确的分析和详细的设计，必须进行计及材料和几何双重非线性及结构初始缺陷等影响的第二类稳定计算，以得到准确的结构稳定承载力。
作者：	王茜
专业：	桥梁与隧道工程
导师：	徐岳;王春生
授予学位：	硕士
授予学位单位：	长安大学
学位年度：	2007
正文语种：	中文