帶橫撐的組拼拱是大跨度橋梁與建筑結(jié)構(gòu)中常用的一種結(jié)構(gòu)形式,由于橫撐的約束作用,使得組拼雙拱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能與單肋拱有很大區(qū)別,其側(cè)傾臨界荷載與橫撐的剛度和布置方式密切相關(guān)。為研究橫撐對圓弧組拼雙拱平面外穩(wěn)定性能的影響,并建立其平面外彈塑性穩(wěn)定設(shè)計計算公式,本文采用試驗研究與有限元數(shù)值模擬的方法對均布徑向荷載作用下的圓弧組拼雙拱的平面外穩(wěn)定性能進行了深入系統(tǒng)的研究,具體的研究工作如下:（1）設(shè)計了6組不同橫撐主拱剛度比的圓弧組拼拱模型,并設(shè)計了特定的五點徑向加載裝置,對試驗?zāi)Ｐ瓦M行平面外彈塑性穩(wěn)定加載試驗。在試驗加載過程中,實測了試驗?zāi)Ｐ偷钠矫鎯?nèi)（外）荷載-位移曲線、主拱及橫撐各關(guān)鍵截面的荷載-應(yīng)變曲線。根據(jù)試驗結(jié)果,系統(tǒng)研究了橫撐與主拱剛度比對組拼拱模型平面外穩(wěn)定性能的影響規(guī)律,結(jié)果表明:組拼拱的平面外穩(wěn)定承載力隨著橫撐與主拱截面的剛度比增大而增強,且當(dāng)達到極限荷載時,拱腳與拱頂處的截面應(yīng)變最大,為結(jié)構(gòu)最先發(fā)生彈塑性破壞的位置。（2）考慮試驗?zāi)Ｐ蛶缀纬跏既毕菖c材料非線性的影響,利用有限元軟件ANSYS對各組試驗進行了有限元數(shù)值模擬,并將計算得到的組拼拱的平面內(nèi)（外）荷載-位移曲線、各測試... 

【文章來源】：廣州大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：115 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

拱結(jié)構(gòu)在大跨度建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

大橋竣工為 1932 年，全長 1149m，其拱架跨度為 503m，橋?qū)?49m，從海面到橋面高 58.5m，橫貫海灣，巍峨俊秀。我國自古以來，建造了各設(shè)各樣的拱橋，從古代的石拱橋到近代的混凝土橋，再到現(xiàn)代化的鋼拱橋，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國有鋼材產(chǎn)量也隨之大幅提升，鋼拱橋數(shù)量速度劇增，眾多的跨江跨河谷的大拱橋出現(xiàn)在人們的生活當(dāng)中。如重慶朝天門大橋，上海盧浦大橋，廣州新光大橋，重慶菜園壩大橋等。上海盧浦大橋（圖 1-3）是世界上首座采用主拱為箱形結(jié)構(gòu)的特大型拱橋[3]，同時全橋采取完全焊接形式進行連接，為世界首創(chuàng)（除合攏接口采用栓接外），大橋主跨 550m，主拱截面為世界最大，高為 9 米，寬為 5 米，橋下最大通航可達 7 萬噸大船。廣州新光大橋（圖 1-4）是世界上第一座由鋼拱與 V 型鋼構(gòu)組合而成的飛雁式三跨中承式拱橋，主跨跨徑 428m，寬 37.62m，最大通航高度為 34m。新光大橋的橋梁造型與景觀功能都屬于世界一流水平，尤其該橋是連續(xù)鋼拱與混凝土三角剛構(gòu)的新型組合，不僅提高了拱橋的抵抗船舶撞擊能力，而且提高了大橋在各種荷載作用下的承載力。

大橋竣工為 1932 年，全長 1149m，其拱架跨度為 503m，橋?qū)?49m，從海面到橋面高 58.5m，橫貫海灣，巍峨俊秀。我國自古以來，建造了各設(shè)各樣的拱橋，從古代的石拱橋到近代的混凝土橋，再到現(xiàn)代化的鋼拱橋，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國有鋼材產(chǎn)量也隨之大幅提升，鋼拱橋數(shù)量速度劇增，眾多的跨江跨河谷的大拱橋出現(xiàn)在人們的生活當(dāng)中。如重慶朝天門大橋，上海盧浦大橋，廣州新光大橋，重慶菜園壩大橋等。上海盧浦大橋（圖 1-3）是世界上首座采用主拱為箱形結(jié)構(gòu)的特大型拱橋[3]，同時全橋采取完全焊接形式進行連接，為世界首創(chuàng)（除合攏接口采用栓接外），大橋主跨 550m，主拱截面為世界最大，高為 9 米，寬為 5 米，橋下最大通航可達 7 萬噸大船。廣州新光大橋（圖 1-4）是世界上第一座由鋼拱與 V 型鋼構(gòu)組合而成的飛雁式三跨中承式拱橋，主跨跨徑 428m，寬 37.62m，最大通航高度為 34m。新光大橋的橋梁造型與景觀功能都屬于世界一流水平，尤其該橋是連續(xù)鋼拱與混凝土三角剛構(gòu)的新型組合，不僅提高了拱橋的抵抗船舶撞擊能力，而且提高了大橋在各種荷載作用下的承載力。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]斜靠式拱橋側(cè)傾失穩(wěn)極限承載能力簡化計算方法[J]. 劉愛榮,汪荷玲,禹奇才,郭玉柱.  土木工程學(xué)報. 2013(04)
[2]斜靠式拱橋側(cè)傾失穩(wěn)臨界荷載解析解[J]. 劉愛榮,申富林,張俊平,禹奇才,汪荷玲.  土木工程學(xué)報. 2012(04)
[3]斜靠式拱肋系側(cè)傾失穩(wěn)臨界荷載計算方法[J]. 劉愛榮,申富林,鄺鉅滔,張俊平,禹奇才.  工程力學(xué). 2011(12)
[4]四邊形截面圓弧空間鋼管桁架拱平面內(nèi)穩(wěn)定性及試驗研究[J]. 郭彥林,郭宇飛,竇超,林冰.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2010(08)
[5]圓管截面兩鉸純壓圓弧拱的平面外彈性屈曲的研究[J]. 喬彩虹,曹玉生.  內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2010(02)
[6]圓管截面兩鉸圓弧純壓拱的平面外穩(wěn)定性及設(shè)計方法[J]. 喬彩虹,郭彥林,曹玉生.  工業(yè)建筑. 2009(12)
[7]焊接工字形截面拋物線拱平面內(nèi)穩(wěn)定性試驗研究[J]. 郭彥林,林冰,郭宇飛.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報. 2009(03)
[8]管拱面內(nèi)五點對稱加載試驗及其承載力簡化算法研究[J]. 陳寶春,韋建剛.  工程力學(xué). 2007(06)
[9]鋼管混凝土(單圓管)單肋拱空間受力試驗研究[J]. 陳寶春,韋建剛,林嘉陽.  工程力學(xué). 2006(05)
[10]管拱面內(nèi)兩點非對稱加載試驗研究[J]. 陳寶春,韋建剛,林英.  土木工程學(xué)報. 2006(01)

博士論文
[1]鋼管桁架拱和實腹式拱的平面外穩(wěn)定性能及設(shè)計方法[D]. 趙思遠.清華大學(xué) 2014
[2]薄壁曲梁線彈性理論和彈塑性穩(wěn)定極限承載力分析[D]. 許強.浙江大學(xué) 2002

碩士論文
[1]平行組拼雙拱平面外彈塑性穩(wěn)定性能試驗研究及設(shè)計方法[D]. 朱創(chuàng)堅.廣州大學(xué) 2018
[2]平行組拼雙拱肋系平面外彈塑性穩(wěn)定性及計算方法[D]. 石睿.廣州大學(xué) 2015
[3]斜靠式拱橋極限承載能力研究[D]. 郭玉柱.廣州大學(xué) 2012
[4]鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）總體安全度分析[D]. 熊剛.重慶大學(xué) 2003



本文編號：3340587