本文關(guān)鍵詞：大跨度鋼箱系桿拱橋的彈塑性穩(wěn)定分析

  更多相關(guān)文章： 鋼箱系桿拱橋 彈塑性穩(wěn)定 雙重非線性 有限元

【摘要】：由于系桿部分可以承受拱腳的水平推力,系桿拱橋?qū)Χ张_和地基的要求明顯降低,擴(kuò)大了系桿拱橋的使用范圍。與傳統(tǒng)拱橋相比,系桿拱橋具有明顯的力學(xué)和美學(xué)優(yōu)勢,在橋梁設(shè)計(jì)和建設(shè)中備受青睞,而隨著跨徑的增加,穩(wěn)定問題成為設(shè)計(jì)的主要控制因素之一。本文回顧了拱橋穩(wěn)定分析理論的發(fā)展過程和研究現(xiàn)狀,確定了影響拱橋穩(wěn)定的主要因素有：壓彎效應(yīng)、大位移效應(yīng)、材料非線性因素。介紹了橋梁結(jié)構(gòu)幾何非線性和材料非線性有限元理論。針對幾何非線性,首先對TL列式、UL列式以及CR列式進(jìn)行比較,然后重點(diǎn)介紹了CR列式的概念、坐標(biāo)系和轉(zhuǎn)動問題。針對材料非線性,介紹了塑性鉸法和塑性區(qū)法的概念,并結(jié)合理想彈塑性本構(gòu)模型,重點(diǎn)介紹了網(wǎng)格模型法求解單元彈塑性剛度矩陣的過程。針對以上影響穩(wěn)定的三種因素,分別通過在空間梁單元剛度矩陣中引入穩(wěn)定函數(shù)、CR列式法、網(wǎng)格模型法計(jì)算彈塑性剛度矩陣進(jìn)行考慮。介紹了第一類穩(wěn)定問題和第二類穩(wěn)定問題的有限元分析方法,并采用C++語言編制了拱橋穩(wěn)定分析程序,實(shí)現(xiàn)了拱橋的彈塑性靜力計(jì)算、第一類彈性穩(wěn)定計(jì)算和第二類彈塑性穩(wěn)定計(jì)算,在拱橋的穩(wěn)定計(jì)算中實(shí)現(xiàn)了雙重非線性的考慮,并結(jié)合算例驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性。運(yùn)用已編制的拱橋穩(wěn)定分析程序,對國內(nèi)某下承式鋼箱系桿拱橋進(jìn)行了第二類彈塑性穩(wěn)定計(jì)算,分析拱橋的塑性區(qū)域的發(fā)展過程、失穩(wěn)機(jī)理,分析了材料非線性因素對該系桿拱橋穩(wěn)定的影響,說明該橋滿足穩(wěn)定性要求。
【關(guān)鍵詞】：鋼箱系桿拱橋 彈塑性穩(wěn)定 雙重非線性 有限元
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U441;U448.225
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-21
• 1.1 研究背景10-18
• 1.1.1 大跨度拱橋的穩(wěn)定性問題11-12
• 1.1.2 大跨度拱橋彈塑性穩(wěn)定研究的意義12-13
• 1.1.3 穩(wěn)定領(lǐng)域國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.1.4 穩(wěn)定領(lǐng)域國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.2 主要研究內(nèi)容18-19
• 1.3 技術(shù)路線與可行性研究19
• 1.4 課題研究的創(chuàng)新性19-21
• 第2章 拱橋結(jié)構(gòu)穩(wěn)定分析理論21-38
• 2.1 幾何非線性分析21-27
• 2.1.1 TL、UL、CR列式比較21-22
• 2.1.2 單元剛度矩陣22-25
• 2.1.3 有限轉(zhuǎn)動和坐標(biāo)體系轉(zhuǎn)換25-27
• 2.2 材料非線性分析27-32
• 2.2.1 塑性鉸法29
• 2.2.2 塑性區(qū)法29-32
• 2.3 非線性方程組的求解方法及收斂準(zhǔn)則32-34
• 2.3.1 非線性方程求解32-33
• 2.3.2 收斂準(zhǔn)則33-34
• 2.4 穩(wěn)定問題的有限元分析方法34-36
• 2.4.1 第一類穩(wěn)定問題的有限元分析方法34-35
• 2.4.2 第二類穩(wěn)定問題的有限元分析方法35-36
• 2.5 總結(jié)36-38
• 第3章 拱橋穩(wěn)定分析程序編制38-48
• 3.1 非線性彈性靜力計(jì)算38-41
• 3.2 非線性彈塑性靜力計(jì)算41-45
• 3.3 第一類彈性穩(wěn)定分析程序45
• 3.4 第二類穩(wěn)定分析程序45-46
• 3.5 總結(jié)46-48
• 第4章 大跨度鋼箱拱橋空間彈塑性穩(wěn)定分析48-82
• 4.1 工程概況48-49
• 4.2 有限元計(jì)算模型49-53
• 4.3 運(yùn)營階段穩(wěn)定性分析53-79
• 4.3.1 工況(1)的彈塑性穩(wěn)定分析54-60
• 4.3.2 工況(2)的彈塑性穩(wěn)定分析60-63
• 4.3.3 工況(3)的彈塑性穩(wěn)定分析63-66
• 4.3.4 工況(4)的彈塑性穩(wěn)定分析66-68
• 4.3.5 工況(5)的彈塑性穩(wěn)定分析68-72
• 4.3.6 工況(6)的彈塑性穩(wěn)定分析72-77
• 4.3.7 小結(jié)77-79
• 4.4 材料非線性因素對拱橋穩(wěn)定的影響79-81
• 4.5 總結(jié)81-82
• 第5章 結(jié)論與展望82-84
• 5.1 結(jié)論82
• 5.2 展望82-84
• 致謝84-85
• 參考文獻(xiàn)85-90
• 攻讀碩士期間參與科研實(shí)踐項(xiàng)目90
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文情況90

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 ;鋼筋混凝土導(dǎo)型系桿拱橋技術(shù)成果通過專家評審[J];鐵路工程造價(jià)管理;2004年01期

2 李慧君;;某系桿拱橋檢測與評估[J];建筑結(jié)構(gòu);2010年S2期

3 張永曉;;系桿拱橋坍塌原因分析與對策[J];城市道橋與防洪;2012年07期

4 劉曉丹;王立忠;;常州西二環(huán)128m系桿拱橋索力監(jiān)控技術(shù)研究[J];國防交通工程與技術(shù);2013年S1期

5 樊靜,彭艷君,楊舟;江蘇泰東河系桿拱橋的設(shè)計(jì)[J];福建建設(shè)科技;2000年04期

6 李志生,向和平;荷塘西江大橋110m跨體外系桿拱橋施工[J];廣東公路交通;2000年S1期

7 馬學(xué)起,潘興國;京杭運(yùn)河大橋系桿拱橋支撐方式的選用[J];山東交通科技;2001年01期

8 董長海,陳正貴,梁廣雪,谷源遠(yuǎn);系桿拱橋的施工技術(shù)質(zhì)量控制[J];國外橋梁;2002年01期

9 申英桃;;淺談無風(fēng)撐混凝土系桿拱橋的穩(wěn)定設(shè)計(jì)[J];河南水利;2004年01期

10 寧茂堂;大跨徑系桿拱橋的系桿設(shè)計(jì)[J];中外公路;2004年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李慧君;;某系桿拱橋檢測與評估[A];第二屆全國工程結(jié)構(gòu)抗震加固改造技術(shù)交流會論文集[C];2010年

2 王文君;;系桿拱橋拆除施工技術(shù)探討[A];全國城市公路學(xué)會第十九次學(xué)術(shù)年會論文集[C];2010年

3 馮玉祥;;系桿拱橋線型控制與監(jiān)測技術(shù)研究[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會年會（第三卷）[C];2010年

4 孫傳智;李愛群;繆長青;焦�？�;;異型柔性系桿拱橋健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[A];數(shù)學(xué)·力學(xué)·物理學(xué)·高新技術(shù)交叉研究進(jìn)展——2010（13）卷[C];2010年

5 王猛;薛建剛;;預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土系桿拱橋拆除施工技術(shù)[A];江蘇省公路學(xué)會優(yōu)秀論文集（2006-2008）[C];2009年

6 劉世忠;;新城系桿拱橋模型試驗(yàn)研究[A];第九屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集第Ⅱ卷[C];2000年

7 藺鵬臻;寧貴霞;劉鳳奎;張?jiān)?;疊合系桿拱橋的施工及穩(wěn)定分析[A];首屆全國鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)交流會論文集[C];2006年

8 彭思;李麗君;;開平大橋單拱面預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱橋的設(shè)計(jì)與計(jì)算[A];中國土木工程學(xué)會第七屆年會暨茅以升誕辰100周年紀(jì)念會論文集[C];1995年

9 李庸定;;鋼筋混凝土系桿拱橋設(shè)計(jì)與施工探索[A];中國土木工程學(xué)會市政工程專業(yè)委員會第一次城市橋梁學(xué)術(shù)會議論文集[C];1987年

10 賀栓海;胡大琳;;預(yù)應(yīng)力系桿拱橋的設(shè)計(jì)計(jì)算[A];預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)況與發(fā)展——中國土木工程學(xué)會混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土學(xué)會后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)委員會第一屆第三次學(xué)術(shù)交流會論文集[C];1992年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 記者 李明靖 通訊員 王夢樵;衡州大道系桿拱橋成功實(shí)現(xiàn)首次對接[N];衡陽日報(bào);2013年

2 記者 王立武;世界首座斜靠式系桿拱橋建成[N];中國鐵道建筑報(bào);2004年

3 周利　石治榮;安徽跨度最大的系桿拱橋即將建成[N];中華建筑報(bào);2010年

4 通訊員高仕紅;世界高速鐵路跨度最大的鋼箱系桿拱橋[N];中國鐵道建筑報(bào);2012年

5 賀穎;中鐵四局二公司一技術(shù)獲國家發(fā)明專利[N];中國交通報(bào);2010年

6 記者　 葉敏 通訊員　 李新平;全省懸挑最大的下承式系桿拱橋在云和建成[N];麗水日報(bào);2006年

7 王成鋒　王瑩 馬國俊;國內(nèi)跨徑最大單支撐面系桿拱橋鉆孔樁完工[N];國際商報(bào);2009年

8 本報(bào)記者 程霞　來蒞 實(shí)習(xí)生 葉霞;高德港大橋的“驚”與“嘆”[N];北海日報(bào);2011年

9 ;“鋼筋混凝土異型系桿拱橋技術(shù)成果”通過專家評審[N];中華建筑報(bào);2004年

10 本報(bào)記者 汪道楷 鄧巍;架橋使者 開路先鋒[N];中華建筑報(bào);2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 陳列;高速鐵路下承式鋼系桿拱橋結(jié)構(gòu)行為研究[D];西南交通大學(xué);2012年

2 李毅;基于城市橋梁集群監(jiān)測平臺的系桿拱橋健康監(jiān)測研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 鐘軼峰;中（下）承式系桿拱橋有限元分析與施工監(jiān)控[D];重慶大學(xué);2006年

4 丁文勝;下承式剛架系桿拱橋的抗震設(shè)計(jì)方法及試驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2006年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 封吳秋;系桿拱橋的耐久性評價(jià)研究[D];北京交通大學(xué);2011年

2 楊光;大跨度外傾非對稱式系桿拱橋施工控制研究[D];西南交通大學(xué);2015年

3 李凡;鋼箱系桿拱橋施工監(jiān)控與仿真分析[D];貴州大學(xué);2015年

4 吳坷;下承式系桿拱橋吊桿疲勞損傷研究[D];重慶交通大學(xué);2015年

5 劉賢;基于圖形流技術(shù)的系桿拱橋方案設(shè)計(jì)研究[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

6 李英杰;纜索吊扣系統(tǒng)在大跨鋼箱系桿拱橋施工過程中的應(yīng)用研究[D];蘭州交通大學(xué);2015年

7 楊騰飛;系桿拱橋施工過程分析與監(jiān)控[D];合肥工業(yè)大學(xué);2015年

8 王琦;鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土系桿拱橋受力分析[D];昆明理工大學(xué);2015年

9 余江昱;系桿拱橋吊桿的破損-安全設(shè)計(jì)研究[D];東南大學(xué);2015年

10 鄭亞鵬;系桿拱橋健康檢測系統(tǒng)研究[D];東南大學(xué);2015年

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本文編號：1061746