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大跨度钢管混凝土拱桥非线性稳定性研究
| 论文题名： | 大跨度钢管混凝土拱桥非线性稳定性研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;非线性有限元;非线性稳定;初始缺陷;安全系数 |
| 摘要： | 对于钢管混凝土拱桥而言，钢管混凝土拱肋是承受轴向压力为主，所以随着跨径不断增大，钢管混凝土拱桥的稳定性变得越来越重要。由于钢管混凝土拱桥具有施工阶段体系不断变化、结构受力非线性、施工过程与成桥状态高度耦合等受力特点，使得探讨几何非线性和材料非线性对整体稳定性影响具有重要的实用价值。首先，本文详细阐述了非线性有限元的基础理论及稳定理论，并对各种非线性的求解方法进行了讨论，而且探讨了钢管混凝土拱桥稳定性的评价指标、失稳判断准则及失稳模式判别。其次，为了获得合理的成桥及各施工阶段的内力状态，本文阐明了基于通用有限元软件对大跨度钢管混凝土拱桥进行静力分析的关键技术。最后，本文从非线性有限元的基本原理出发，以大型通用有限元软件ANSYS为平台，并结合实际工程晴川桥为研究对象，合理采用计算模型详尽地对该桥施工阶段及运营阶段的线弹性及弹塑性稳定问题进行分析和计算，分别得到了各种工况下第一类稳定安全系数、失稳模态及第二类稳定安全系数，并比较了多种非线性因素下结构的稳定安全系数及各类非线性问题对稳定性的影响，得出初始缺陷、材料非线性是影响第二类稳定的安全系数的最主要因素，相比而言，几何非线性对钢管混凝土拱桥第二类稳定安全系数的影响非常小。通过上述计算分析，其计算成果对今后钢管混凝土拱桥的设计、施工等有一定的参考价值。 |
| 作者： | 严定国 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 王元汉 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2005 |
| 正文语种： | 中文 |
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