平行组拼双拱平面外弹塑性稳定性能试验研究及设计方法

发布时间：2022-02-22 11:21

　　随着高强度材料的高速发展以及对大跨度的需求日益增长,组拼双拱作为一种在桥梁工程与工民建领域应用广泛的拱结构形式,其稳定性能越来越受到重视。目前对于组拼双拱平面外弹塑性稳定性能的研究并不多见,为平面外稳定性设计带来诸多不便。本文以五点径向对称荷载作用下,不同截面参数两端固结圆弧组拼双拱作为研究对象,采用试验研究和数值模拟的方法对组拼双拱的平面外弹塑性稳定性能进行了深入研究,具体内容如下:（1）组拼双拱平面外弹塑性稳定性试验。本文根据组拼拱平面外失稳的特点,提出一套专门用于组拼拱平面外稳定性试验的加载装置,设计、制作了7组组拼双拱,研究了不同主拱截面、不同横撑截面对组拼拱平面外弹塑性稳定承载力的影响,并跟踪了拱试验在加载全过程的内力与变形情况。（2）试验实测结果与有限元计算结果对比分析。根据试验模型,考虑初始几何缺陷和材料非线性的影响,采用有限元软件ANSYS建立了有限元模型并进行了数值分析,得到了组拼拱的平面外荷载-位移曲线、平面内荷载-位移曲线、拱整体面外变形情况等,并将有限元计算结果与试验实测结果进行了对比分析。研究结果表明,有限元与试验的结果十分吻合,有限元计算的极限承载力与试验实... 

【文章来源】：广州大学广东省

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
        1.1.1 选题背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 组拼拱平面外稳定问题的研究现状
        1.2.1 拱结构弹塑性稳定承载力的理论研究现状
        1.2.2 拱结构弹塑性稳定承载力的试验研究现状
        1.2.3 现有研究的不足之处
    1.3 本文研究内容
第二章 拱结构稳定的基本理论
    2.1 拱的稳定性概念
    2.2 组拼拱的平面内稳定与平面外稳定
    2.3 单拱的面外稳定性与组拼双拱的面外稳定性
    2.4 组拼拱弹性屈曲与弹塑性屈曲
    2.5 门槛刚度
    2.6 本章小结
第三章 组拼拱平面外弹塑性稳定性试验
    3.1 试验设计
        3.1.1 试验装置
        3.1.2 试件尺寸
        3.1.3 试验测量系统
        3.1.4 试验加载方案
        3.1.5 材性试验
    3.2 试验结果及分析
        3.2.1 试验现象
        3.2.2 平面外荷载-位移曲线
        3.2.3 平面内荷载-位移曲线
        3.2.4 拱整体变形
        3.2.5 应变
    3.3 本章小结
第四章 试验结果与有限元结果的对比分析
    4.1 Ansys有限元模型的建立
    4.2 试验结果与有限元结果的对比分析
        4.2.1 平面外荷载-位移曲线的对比分析
        4.2.2 平面内荷载-位移曲线的对比分析
        4.2.3 整体变形分析
        4.2.4 极限承载力分析
    4.3 本章小结
第五章 组拼拱平面外弹塑性稳定性能设计方法
    5.1 均匀受压圆弧组拼双拱平面外稳定性影响因素
        5.1.1 初始缺陷
        5.1.2 矢跨比
        5.1.3 长细比
        5.1.4 横撑截面与数量
        5.1.5 横撑长度
    5.2 均匀受压组拼拱平面外弹塑性稳定承载力计算公式
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3639343