中承式鋼箱拱橋構(gòu)造簡(jiǎn)潔、造型優(yōu)美,在城市橋梁中頗受青睞。但鋼箱拱肋是以受壓為主的薄壁構(gòu)件,隨著跨度的增加,其局部穩(wěn)定問(wèn)題及局部與整體的相關(guān)穩(wěn)定成為了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要控制因素。開展中承式鋼箱拱橋穩(wěn)定性能的研究,對(duì)其向大跨度發(fā)展具有重大意義。本文以某主跨跨徑為200m的中承式系桿鋼箱拱橋?yàn)楣こ瘫尘?基于通用有限元軟件ANSYS建立了全橋桿系模型,按是否考慮幾何非線性與材料非線性,對(duì)其進(jìn)行了四種整體極限承載力分析,并分析了鋼箱拱肋的破壞過(guò)程與內(nèi)力變化情況。結(jié)果表明,決定該橋極限承載力的主要因素是材料非線性引起了截面剛度降低,而受幾何非線性的影響較小。接著研究了我國(guó)現(xiàn)行公路鋼橋規(guī)范中局部穩(wěn)定的理論基礎(chǔ)與設(shè)計(jì)方法,并對(duì)鋼箱拱肋的局部穩(wěn)定進(jìn)行了驗(yàn)算。結(jié)果表明,規(guī)范對(duì)柔性加勁肋加勁板的局部穩(wěn)定折減過(guò)于嚴(yán)格,在鋼箱拱肋的設(shè)計(jì)中要盡量滿足剛性加勁肋的要求。最后建立了多尺度有限元模型,對(duì)鋼箱拱肋的局部與整體相關(guān)穩(wěn)定進(jìn)行了分析,通過(guò)與桿系模型分析結(jié)果對(duì)比可得,無(wú)法考慮局部與整體穩(wěn)定相互影響的桿系模型會(huì)高估鋼箱拱肋的極限承載力,桿系模型拱頂節(jié)段用板殼單元替換后,結(jié)構(gòu)達(dá)到極限承載能力時(shí)的活荷載系數(shù)降低了17.5%... 

【文章來(lái)源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 穩(wěn)定問(wèn)題介紹
        1.2.1 穩(wěn)定問(wèn)題研究對(duì)象
        1.2.2 穩(wěn)定問(wèn)題研究?jī)?nèi)容
        1.2.3 穩(wěn)定問(wèn)題研究方法及意義
    1.3 拱橋穩(wěn)定理論研究現(xiàn)狀
        1.3.1 拱橋整體穩(wěn)定研究現(xiàn)狀
        1.3.2 相關(guān)穩(wěn)定研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
第2章 中承式系桿拱橋鋼箱拱肋整體穩(wěn)定研究
    2.1 工程概況及有限元建模
        2.1.1 工程概況
        2.1.2 有限元建模及荷載計(jì)算
    2.2 極限承載力分析規(guī)定
        2.2.1 極限承載力的定義
        2.2.2 極限承載力分析方法
    2.3 僅恒載作用下的極限承載力分析
        2.3.1 線性分析與幾何非線性分析
        2.3.2 材料非線性分析與雙重非線性分析
        2.3.3 極限承載力分析結(jié)果比較
    2.4 恒載與活載作用下的極限承載力分析
        2.4.1 線性分析與幾何非線性分析
        2.4.2 材料非線性分析與雙重非線性分析
        2.4.3 極限承載力分析結(jié)果比較
    2.5 風(fēng)荷載對(duì)拱肋極限承載力的影響
    2.6 本章小結(jié)
第3章 中承式系桿拱橋鋼箱拱肋局部穩(wěn)定研究
    3.1 局部穩(wěn)定理論基礎(chǔ)
        3.1.1 薄板彈性翹曲穩(wěn)定理論
        3.1.2 加勁板的彈性穩(wěn)定理論
    3.2 局部穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法
        3.2.1 受壓板件寬厚比
        3.2.2 受壓加勁板極限承載力
        3.2.3 構(gòu)件穩(wěn)定設(shè)計(jì)方法
    3.3 鋼箱拱肋局部穩(wěn)定驗(yàn)算
        3.3.1 鋼箱拱肋加勁板構(gòu)造介紹
        3.3.2 鋼箱拱肋局部穩(wěn)定驗(yàn)算
        3.3.3 鋼箱拱肋局部穩(wěn)定優(yōu)化設(shè)計(jì)
    3.4 本章小節(jié)
第4章 鋼箱拱肋局部與整體穩(wěn)定相關(guān)性研究
    4.1 鋼箱拱肋相關(guān)穩(wěn)定極限承載力分析
        4.1.1 多尺度有限元模型的建立
        4.1.2 相關(guān)穩(wěn)定極限承載力分析
    4.2 鋼箱拱肋相關(guān)穩(wěn)定參數(shù)分析
        4.2.1 橫隔板間距對(duì)拱肋穩(wěn)定的影響
        4.2.2 加勁肋間距對(duì)拱肋穩(wěn)定的影響
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼箱拱肋纜索吊裝中幾何非線性影響的分析[J]. 劉書杰,郭榮.  中國(guó)市政工程. 2008(06)
[2]采用有限單元法計(jì)算梁任意形狀截面特性[J]. 周凌遠(yuǎn),李喬,張士中.  計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2008(05)
[3]高強(qiáng)鋼薄壁箱形截面壓桿穩(wěn)定性研究[J]. 高磊,戚亮,孫宏才,徐關(guān)堯.  工業(yè)建筑. 2008(S1)
[4]基于混合有限元法的鋼箱拱相關(guān)穩(wěn)定分析[J]. 何旭輝,封周權(quán),陳政清,余志武.  鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2007(06)
[5]考慮二階效應(yīng)的拱結(jié)構(gòu)面內(nèi)彈性屈曲[J]. 衛(wèi)星,李俊,李小珍,強(qiáng)士中.  工程力學(xué). 2007(01)
[6]大跨度兩鉸鋼拱橋面內(nèi)穩(wěn)定分析[J]. 謝旭,李輝,黃劍源.  土木工程學(xué)報(bào). 2004(08)
[7]大跨度鋼拱橋結(jié)構(gòu)極限承載力分析[J]. 程進(jìn),江見鯨,肖汝誠(chéng),項(xiàng)海帆.  工程力學(xué). 2003(02)
[8]不同加載方式對(duì)大跨度鋼拱橋極限承載力的影響[J]. 程進(jìn),江見鯨,肖汝誠(chéng),項(xiàng)海帆.  公路交通科技. 2003(01)
[9]拱結(jié)構(gòu)的彈性二次屈曲性能[J]. 劇錦三,郭彥林,劉玉擎.  工程力學(xué). 2002(04)
[10]拱橋結(jié)構(gòu)極限承載力的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 程進(jìn),江見鯨,肖汝誠(chéng),項(xiàng)海帆.  公路交通科技. 2002(04)

博士論文
[1]斜拉橋非線性理論及極限承載力研究[D]. 周凌遠(yuǎn).西南交通大學(xué) 2007
[2]鋼筋混凝土肋拱二階設(shè)計(jì)方法研究[D]. 衛(wèi)星.西南交通大學(xué) 2005
[3]大跨度鋼拱橋極限承載力綜合三因素檢算方法研究[D]. 萬(wàn)鵬.西南交通大學(xué) 2005

碩士論文
[1]基于多尺度有限元模型的下承式鋼箱拱橋穩(wěn)定極限承載力分析[D]. 溫強(qiáng).合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[2]大跨度鋼箱系桿拱橋的彈塑性穩(wěn)定分析[D]. 欒紫明.西南交通大學(xué) 2016
[3]高強(qiáng)鋼工字形截面寬厚比超限軸心受壓柱穩(wěn)定承載力研究[D]. 薛磊.西安建筑科技大學(xué) 2015
[4]飛燕式鋼箱系桿拱橋穩(wěn)定性與動(dòng)力特性分析[D]. 康長(zhǎng)亮.大連理工大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3477850