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钢管混凝土拱桥稳定性研究及工程应用
| 论文题名： | 钢管混凝土拱桥稳定性研究及工程应用 |
| 关键词： | 钢管混凝土;拱桥;稳定性;有限元分析 |
| 摘要： | 钢管混凝土拱桥具有跨越能力大、承载力高、塑性和韧性好，施工方便，耐火和耐腐蚀性能好等优点，在实际的工程中得到了广泛的应用。大量实例表明，钢管混凝土拱桥的破坏主要是拱肋的失稳破坏和强度的破坏，失稳破坏有拱肋面内失稳和面外失稳破坏。对于大跨径的拱桥，在其达到面内外失稳时结构一般都已经进入弹塑变形范围，且结构的位移较大，因此拱桥的面内外稳定问题是一个材料与几何非线性的问题。 本文将大型通用软件ANSYS6.1应用于巴东县境内一座钢管混凝土拱桥，根据目前钢管混凝土构件力学特性的研究成果，在稳定分析中引入钢管混凝土构件的轴压本构关系，以考虑材料非线性对稳定的影响。通过对该桥线弹性、几何与材料非线性有限元分析，结果显示基于几何和材料非线性下的稳定安全系数比线弹性分析和几何非线性分析结果有较大下降，这也说明通过几何-材料非线性分析能比较精确的确定该桥的实际的稳定安全系数。 对于大跨度钢管混凝土拱桥考虑几何非线性时的稳定安全系数较小，但同时考虑几何和材料非线性后钢管混凝土拱桥的稳定安全系数更小，因此在分析大跨度钢管混凝土拱桥的稳定性时，须考虑材料非线性和几何非线性的共同作用。 此外，采用线弹性的方法，就拱的吊杆的非保向力效应、桥面系的刚度、横撑布置形式、拱肋侧倾角等因素对该桥的整体稳定性的影响进行探讨和研究。文中给出了各因素变化情况下的稳定安全系数，指出了对钢管混凝土提篮拱稳定性有显著影响的因素及其合理变化的范围，并对该桥提高稳定性的措施的经济合理性进行了分析。本文所提出的研究方法乃至成果，对工程设计和应用具有一定的指导和参考价值。 |
| 作者： | 董鹂宁 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 韩江水 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安科技大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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