石拱桥极限承载能力分析与影响因素

摘要

对圬工拱桥的受力特点是比较复杂，由此成为了过国内外诸多学者以既定的拱桥为研究对象，从而分析其受力行为，对计算极限承载力也是逐渐趋向成熟，避免过高或过低的评价桥梁承载力，更能准确的确定其承载力。
　　本文基于荷载试验实际测算的数据基础上，对石拱桥做了细致的分析。分析拱上联合是如何影响结构受力以及对承载能力的影响，对承载能力的影响影响程度是多少，应用midas有限元软件对裸拱和拱上联合做了分析。
　　分析拱桥在不同病害的影响因素，不同的影响因素对拱桥承载力的影响，此外，基于一座实测石拱桥的拱轴线，在设计与实际拱轴线之间的差异对石拱桥承载力的影响，以及按这一病害逐步加深的趋势，预测拱轴线的偏离对承载力的影响。对结构的承载力分析采用有限元方法，对石拱桥进入极限承载力状态的判定也做了全新的定义，更准确的分析极限承载力。
　　从力学角度看，分析结构极限承载力的实质就是通过不断求解几何非线性和材料非线性的刚度方程，寻找其极限荷载的过程，从实质指出桥梁的承载力研究方法，分析与比较线弹性稳定的活载系数和非线性稳定的活载系数之间的差异，更精确研究了石拱桥承载力的作用，同时也分析不同荷载类型作用在石拱桥上对承载力的影响，同时也考虑石拱桥在偏载和中载作用的情况下对石拱桥承载力的影响，更加细微的考虑了荷载作用位置对承载力的影响，但两者之间的影响程度非常有限，材料非线性与几何非线性和线弹性分析有很大的差别，也就说明材料非线性分析极限承载力是非常有意义。

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第一章 绪论

1.1拱桥的概述

1.2 石拱桥的研究现状

1.3 本文主要研究的内容和技术路线

第二章 损伤与石拱桥稳定分析

2.1损伤分析

2.2 线性稳定分析

2.3 第一类稳定问题的非线性分析

2.4 第二类稳定问题和极限承载力全过程分析

2.5非线性求解方法

2.6极限荷载求解的步骤

2.7安全系数

2.8石拱桥极限荷载的求解方法

2.9小结

第三章 石拱桥拱上联合分析

3.1 结构形式与受力特点

3.2石拱桥的失效机理

3.3石拱桥承载力影响因素

3.4石拱桥的联合作用

3.5拱上建筑对石拱桥承载力的影响

3.6小结

第四章 石拱桥的病害以及承载力影响因素

4.1病害的主要表现形式

4.2 拱轴线形病害对拱桥承载力的影响分析

4.3拱轴线偏离实例

4.4 病害对承载力的影响

4.5小结

第五章 石拱桥的承载能力分析

5.1 石拱桥有限元分析

5.2大跨度桥梁承载能力分析

5.3线弹性分析

5.4几何非线性分析

5.5 材料非线性分析

5.6 荷载类型对极限承载力的分析

5.7小结

结论与展望

论文结论

研究展望

参考文献

致谢

附录