發(fā)布時間：2018-01-11 19:45

  本文關鍵詞：特大跨中承式鋼箱桁架拱橋極限承載力研究　出處：《重慶交通大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 鋼桁拱 鋼箱 穩(wěn)定性 極限承載力 破壞機理

【摘要】：以某主跨519m的特大跨有推力中承式鋼箱桁架拱橋為工程背景,對特大跨中承式鋼箱桁架拱橋的彈性穩(wěn)定、極限承載力及破壞機理進行研究。主要研究內容和結論如下:1對依托工程橋梁進行彈性穩(wěn)定分析,研究不同荷載工況下結構的穩(wěn)定安全系數和失穩(wěn)模態(tài),結果表明:特大跨中承式鋼箱桁架拱橋最易出現面外同向側傾和面外反對稱彎扭失穩(wěn);拱圈與橋面系交界處平聯(lián)布置較少部位是穩(wěn)定薄弱區(qū)。2探討了各結構參數對特大跨中承式鋼箱桁架拱橋彈性穩(wěn)定的影響,結果表明:“K”字形和菱形體系是拱圈最佳平聯(lián)布置形式;相較于豎直吊桿,交叉斜吊桿和網狀斜吊桿能顯著提高結構的面內穩(wěn)定性,而對面外穩(wěn)定性影響較小;拱肋軸向剛度、拱肋面外抗彎剛度分別對結構的面內、面外穩(wěn)定性有顯著影響。3建立了以截面力與變形之間的彈塑性關系考慮材料非線性效應的特大跨中承式鋼箱桁架拱橋極限承載力數值分析模型,對依托工程橋梁進行彈塑性大位移全過程分析,依據目標節(jié)點的荷載-位移曲線和構件塑性漸變發(fā)展狀況,得出特大跨中承式鋼箱桁架拱橋破壞的三個階段:彈性階段、塑性區(qū)擴展階段、破壞階段。4分析結構構件塑性擴展過程和最終塑性區(qū)分布位置,結果表明:至受載極限狀態(tài)時,拱肋共出現四大塑性區(qū),且塑性區(qū)在上、下弦桿交替出現;結構破壞源于拱肋漸次形成的四大塑性區(qū)充分發(fā)展時,結構變成了幾何可變體系。5探討了各影響因素對結構極限承載力的影響,結果表明:鋼材強度和材料非線性效應對極限承載力有較大影響;相對面外初始幾何缺陷,面內初始幾何缺陷對極限承載力的影響更為顯著;施工路徑僅影響初始屈服荷載系數,對極限承載影響微小;整體溫變作用和橫風荷載對結構極限承載力的影響均較小。
[Abstract]:Based on a 519m large-span thrust steel box truss arch bridge, the elastic stability of the large-span through steel box truss arch bridge is studied. Research on ultimate bearing capacity and failure mechanism. The main research contents and conclusions are as follows: 1. Based on the analysis of the elastic stability of the supported bridge, the stability safety factor and instability mode of the structure under different load conditions are studied. The results show that the out-of-plane and out-of-plane anti-symmetric bending and torsional instability are most likely to occur in large-span through steel box truss arch bridges. The influence of structural parameters on elastic stability of large-span steel box truss arch bridge is discussed in this paper. The results show that "K" zigzag and rhombus are the best flat arrangement form of arch ring. Compared with vertical suspenders, cross inclined suspenders and reticulated slant suspenders can significantly improve the in-plane stability of the structure, but the influence of the opposite and outer stability is relatively small. The axial stiffness of the arch rib and the bending stiffness of the arch rib face are respectively on the in-plane of the structure. Based on the elastic-plastic relationship between cross-section force and deformation, a numerical analysis model of ultimate bearing capacity of large-span steel box truss arch bridge is established, in which the material nonlinear effect is taken into account in the elastoplastic relationship between cross-section force and deformation. The whole process of elastic-plastic large displacement is analyzed based on the load-displacement curve of the target node and the progressive plastic evolution of the member. It is concluded that there are three stages of failure of large-span steel box truss arch bridge: elastic stage, plastic zone extension stage, failure stage .4 analysis of structural members plastic expansion process and final plastic zone distribution. The results show that there are four plastic zones in the arch rib at the limit state of load, and the plastic zone is in the upper part and the lower chord appears alternately. When the structural failure originates from the full development of the four plastic zones gradually formed by the arch ribs, the structure becomes a geometric variable system. 5. The influence of various factors on the ultimate bearing capacity of the structure is discussed. The results show that the strength of steel and the nonlinear effect of material have great influence on the ultimate bearing capacity. Compared with out-of-plane initial geometric defects, the effect of in-plane initial geometric defects on ultimate bearing capacity is more significant. The construction path only affects the initial yield load coefficient, and has little effect on the ultimate bearing capacity. The effect of global temperature variation and crosswind load on the ultimate bearing capacity of the structure is small.
【學位授予單位】：重慶交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.22

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本文編號：1410977