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高墩大跨连续刚构桥稳定仿真分析
| 论文题名： | 高墩大跨连续刚构桥稳定仿真分析 |
| 关键词： | 刚构桥;高墩;稳定性;临界荷载;仿真分析 |
| 摘要： | 随着大跨度桥梁结构迅速发展，桥塔越来越高，箱梁壁越来越薄，由此导致了桥梁的稳定问题非常突出；特别是对高墩大跨度桥梁，其稳定与强度具有同等的重要性。本文沪蓉国道湖北西段薄壁高墩大跨连续刚构桥——龙潭河特大桥为工程背景，用大型有限元程序ANSYS，研究了该桥的高墩稳定性。龙潭河特大桥的最高墩有179m，是目前同类桥梁中的最高墩，由此引起的高墩稳定性问题尤为突出。本文首先对目前桥梁结构稳定研究的现状及存在的问题进行了评述，探讨了桥梁结构两类稳定问题的基本理论，研究了桥梁结构非线性有限元计算过程与计算方法。分别采用梁单元和壳单元建立龙潭河特大桥施工和成桥阶段的空间有限元模型；并分别对两种模型进行动力特性分析、静力分析及线性稳定分析。其次，针对日照对桥梁结构变形的影响，采用热——结构耦合分析的方法计算该桥在单边日照下的偏位；以此作为初始缺陷，进行非线性稳定分析。其中非线性稳定分析包括几何非线性和双重非线性（几何、材料非线性）稳定分析两个方面。在几何非线性方面，采用U.L.列式法求解切线刚度矩阵，在材料非线性方面，在壳模型中采用COMBIN39多线性单元即多弹簧模型（MS模型）来模拟墩底塑性铰区，在梁模型中用COMBIN40双线性弹簧单元模拟墩底塑性铰，以上两种非线性方程均采用弧长法求解。最后，对几何非线性和双重非线性的稳定分析结果进行了比较，得出非线性因素对于该桥稳定性的影响。通过全文的分析得到了对于该桥高墩设计十分重要的参数，包括施工和成桥各工况的临界荷载及稳定安全系数。并提出了分析中还有待解决的问题。 |
| 作者： | 廖萍 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李黎 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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