索—拱结构平面内弹塑性极限承载力研究

摘要

本文针对索—拱结构利用ANSYs有限元程序将这种结构离散为梁元和索元，对其进行非线性分析。文中使用牛顿—拉弗森法和弧长法对荷载—位移平衡路径进行跟踪研究，研究了索对结构极限承载力的影响；分析中考虑了不同矢跨比和长细比等因素对索—拱结构极限承载力的影响。通过对这种新型结构的分析和研究，从中获得了对索—拱结构设计有益的结论。本论文的主要工作包括： 1分析了不同布索方案对索—拱结构在全跨均布荷载、半跨均布荷载、拱顶集中荷载作用下弹塑性极限承载力的影响，分析提出了较合理的布索方案。　　2分析矢跨比的变化对索—拱结构的弹塑性极限承载力的影响，得出了索—拱结构在不同荷载作用下的最佳矢跨比。　　3分析长细比对索—拱结构的弹塑性极限承载力的影响，在此基础上回归了圆管截面索—拱结构的承载力公式。　　4分析索截面改变对索—拱结构弹塑性极限承载力的影响，得出了较经济的索截面面积。　　5分析了索的预应力和不同边界条件对索—拱结构的极限承载力的影响；研究发现对索施加预应力和改善边界条件可有效提高极限承载力。

目录

文摘

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第一章引言

1.1索—拱结构产生的背景

1.2索—拱结构的产生

1.3索—拱结构的主要特点及其适用范围

1.4索—拱结构极限承载力研究现状简介

1.5本文工作

第二章稳定的基本理论

2.1 构件失稳的类型

2.2 稳定的计算方法

2.3 计算稳定极限承载力的有限单元法

第三章索—拱结构的非线性分析理论

3.1 引言

3.2 非线性增量有限单元基本理论

3.3 索—拱结构有限元分析基本理论

3.4牛顿—拉弗森法

3.5 弧长法

3.6 塑性理论

3.7 ANSYS程序有限元分析

第四章索—拱结构平面内弹塑性极限承载力研究

4.1 计算模型

4.2计算结果分析

4.2.1不同布索方案对极限承载力的影响

4.2.2矢跨比对极限承载力的影响

4.2.3长细比对承载力的影响

4.2.4索载面积改变对极限承载力的影响

4.2.5预应力对索-拱结构的承载力的影响

4.2.6边办条件改变对承载力的影响

第五章结论与展望

5.1本文结论

5.2对索—拱结构在我国的发展展望

参考文献

致谢

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