钢筋混凝土肋拱桥弯矩增大系数计算分析

摘要

拱桥是桥梁的基本类型之一，由于其造型优美，因而在工程中被广泛使用。如今，对于大跨径拱桥已经在设计中考虑几何非线性及材料非线性等因素进行精确的内力分析。而对于大量的中、小跨径的拱桥，进行内力分析时通常是将按弹性理论计算结果乘以弯矩增大系数n来考虑拱肋变形对内力的影响。而设计规范中的弯矩增大系数rl计算方法由于未考虑拱桥特殊的结构形式和受力特点，故不能恰当的反映拱结构变形对各截面内力的影响。为了进行更精确的拱桥的内力分析，本文对钢筋混凝土拱桥进行了分析，针对拱桥自身特点来研究弯矩增大系数r的变化情况。 本文首先介绍了钢筋混凝土拱桥的特点，弯矩增大系数的概念以及研究现状。其次，论述了关于拱桥的计算理论，包括稳定问题、拱桥挠度理论及几何非线性分析方法。接着讨论了国内外规范中对于弯矩增大系数η的计算方法。最后，用有限元软件MIDAS对跨度60m，70m，80m的钢筋混凝土拱桥进行了内力计算，得出了理论的弯矩增大系数值，再与按照中国公路新旧桥涵设计规范计算的弯矩增大系数值进行比较，得出了在几何非线性情况下，拱桥弯矩增大系数的基本规律。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1钢筋混凝土拱桥的发展概况

1.2钢筋混凝土肋拱桥的特点

1.3弯矩增大系数的概念

1.4拱桥弯矩增大系数的研究现状

1.5课题来源及本论文的主要工作

1.5.1课题来源

1.5.2本论文的主要工作

第2章拱桥的计算理论

2.1拱桥稳定理论

2.1.1两类稳定问题

2.1.2稳定问题的求解

2.1.3拱桥的平面屈曲

2.2拱桥挠度理论

2.2.1挠度理论求解的控制方程

2.2.2约束方程

2.3拱桥几何非线性有限元分析方法

2.3.1 T.L和U.L列式

2.3.2非线性方程组的求解

2.4本章小结

第3章规范中关于η值的计算讨论

3.1弯矩增大系数的表达方式

3.1.1按临界力表达式

3.1.2按极限曲率表达式

3.2我国新旧公路桥梁设计规范的比较

3.3本章小结

第4章拱桥弯矩增大系数的计算分析

4.1计算模型的建立

4.2拱桥弯矩增大系数η值的参数分析

4.2.1荷载形式及大小对η值的影响

4.2.2矢跨比对η值的影响

4.2.3拱轴系数对η值的影响

4.3拱桥弯矩增大系数η的参数影响规律

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文