钢管混凝土拱桥考虑水平荷载作用的侧倾稳定非线性分析

摘要

该文通过对大跨度钢管混凝土桁式拱桥——淳安南浦大桥侧倾稳定性研究,在分别考虑线弹性和几何非线性的情况下分析了不同量值水平风荷载对南浦大桥侧倾稳定的影响.研究显示几何非线性稳定分析结果与线弹性稳定分析结果较为接近,并且在不同量值水平风荷载作用下,该桥的稳定系数下降不多.此外,该文结合目前钢管混凝土构件力学特性的研究成果,在侧倾稳定性分析中引入了钢管混凝土构件的轴压本构关系,以考虑材料非线性对侧倾稳定的影响.通过该桥的几何与材料非线性有限元分析,比较精确地求得了该桥实际的稳定系数,结果显示基于几何和材料非线性下的稳定系数要比线弹性分析和几何非线性分析结果有较大下降.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

§1.1拱桥的发展历史和应用现状

§1.2拱桥的侧倾稳定性

§1.2.1拱面外的弹性屈曲

§1.2.2拱桥稳定分析的有限元法

§1.3钢管混凝土的发展和力学性能研究

§1.3.1钢管混凝土的发展和应用现状

§1.3.2钢管混凝土轴压构件的基本工作性能

§1.3.3钢管混凝土轴压组合材料的全过程分析

§1.4本文工程背景及主要研究工作

第二章拱侧倾稳定的实用计算

§2.1单拱侧倾稳定的实用计算

§2.2组拼拱的侧倾临界荷载

§2.2.1平式横撑双肋拱的侧倾

§2.2.2立式横撑双肋拱的侧倾

§2.2.3一般横撑联接双肋拱的侧倾

§2.3工程实例计算

第三章水平荷载作用下拱桥稳定的线弹性及几何非线性分析

§3.1单元类型

§3.2非线性理论的概述及空间有限元计算理论

§3.3工程实例计算

§3.3.1有限元模型

§3.3.2荷载工况

§3.4侧倾稳定的线弹性分析结果

§3.5考虑几何非线性侧倾稳定的分析结果

§3.6本章小结

第四章水平荷载作用下拱桥稳定的几何和材料非线性分析

§4.1有限元模型

§4.2有限元模型的材料本构关系

§4.3考虑几何和材料非线性侧倾稳定的分析结果

§4.4本章小结

第五章模型试验研究

§5.1试验目的

§5.2试验模型设计

§5.3模型试验结果分析

§5.4本章小结

第六章主要结论及展望

参考文献

致谢