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基于样条函数理论悬链线拱桥非线性稳定分析
| 论文题名： | 基于样条函数理论悬链线拱桥非线性稳定分析 |
| 关键词： | 样条函数理论;非线性稳定;大跨度悬链线拱桥;承载力控制 |
| 摘要： | 近年来大跨度悬链线拱桥在我国得到了广泛应用，随着其跨度的不断增大，稳定问题成为设计和施工中的关键问题。由于施工过程中不确定因素的存在，拱桥将不可避免地产生或大或小的初始几何缺陷。 样条函数以其特有的优点可以用来逼近任意的连续曲线，且具有很高的精度。本文中，样条函数一方面被用来逼近各种不同形态和不同幅值大小的初始几何缺陷，另一方面被用来建立空间曲梁的位移函数(即建立样条元)。 本文同时考虑几何非线性和材料非线性，采用样条函数方法分析悬链线钢管混凝土拱桥的面内和面外稳定性问题。用3次B样条函数来构造结构的位移模式，先建立了基于样条函数方法的悬链线拱面内、面外一类稳定控制方程，推导了基于样条函数的刚度矩阵和荷载向量，在此基础上利用样条函数模拟任意形态的初始几何缺陷。几何非线性采用总体拉格朗日列式法，在此基础上引入材料非线性的影响推导了初始几何缺陷悬链线拱的双重非线性稳定承载力控制方程。用Matlab编程进行了计算分析。结果表明：(1)随着荷载的增加，具有类似于低阶失稳模态的初始几何缺陷的拱更容易失稳；(2)初始缺陷对稳定性的影响比较明显，施工过程中控制初始缺陷的大小是有必要的；(3)只考虑几何非线性时稳定系数有所降低，但考虑双重非线性时的稳定系数显著降低，说明计入材料非线性的影响是很重要的。 |
| 作者： | 卢波 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 宋建华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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