横撑对圆弧组拼双拱平面外稳定性能的影响研究
发布时间：2021-08-13 14:18
带横撑的组拼拱是大跨度桥梁与建筑结构中常用的一种结构形式,由于横撑的约束作用,使得组拼双拱结构的稳定性能与单肋拱有很大区别,其侧倾临界荷载与横撑的刚度和布置方式密切相关。为研究横撑对圆弧组拼双拱平面外稳定性能的影响,并建立其平面外弹塑性稳定设计计算公式,本文采用试验研究与有限元数值模拟的方法对均布径向荷载作用下的圆弧组拼双拱的平面外稳定性能进行了深入系统的研究,具体的研究工作如下:（1）设计了6组不同横撑主拱刚度比的圆弧组拼拱模型,并设计了特定的五点径向加载装置,对试验模型进行平面外弹塑性稳定加载试验。在试验加载过程中,实测了试验模型的平面内（外）荷载-位移曲线、主拱及横撑各关键截面的荷载-应变曲线。根据试验结果,系统研究了横撑与主拱刚度比对组拼拱模型平面外稳定性能的影响规律,结果表明:组拼拱的平面外稳定承载力随着横撑与主拱截面的刚度比增大而增强,且当达到极限荷载时,拱脚与拱顶处的截面应变最大,为结构最先发生弹塑性破坏的位置。（2）考虑试验模型几何初始缺陷与材料非线性的影响,利用有限元软件ANSYS对各组试验进行了有限元数值模拟,并将计算得到的组拼拱的平面内（外）荷载-位移曲线、各测试...
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拱结构在大跨度建筑结构中的应用
大桥竣工为 1932 年，全长 1149m，其拱架跨度为 503m，桥宽 49m，从海面到桥面高 58.5m，横贯海湾，巍峨俊秀。我国自古以来，建造了各设各样的拱桥，从古代的石拱桥到近代的混凝土桥，再到现代化的钢拱桥，随着科学技术的快速发展，国有钢材产量也随之大幅提升，钢拱桥数量速度剧增，众多的跨江跨河谷的大拱桥出现在人们的生活当中。如重庆朝天门大桥，上海卢浦大桥，广州新光大桥，重庆菜园坝大桥等。上海卢浦大桥（图 1-3）是世界上首座采用主拱为箱形结构的特大型拱桥[3]，同时全桥采取完全焊接形式进行连接，为世界首创（除合拢接口采用栓接外），大桥主跨 550m，主拱截面为世界最大，高为 9 米，宽为 5 米，桥下最大通航可达 7 万吨大船。广州新光大桥（图 1-4）是世界上第一座由钢拱与 V 型钢构组合而成的飞雁式三跨中承式拱桥，主跨跨径 428m，宽 37.62m，最大通航高度为 34m。新光大桥的桥梁造型与景观功能都属于世界一流水平，尤其该桥是连续钢拱与混凝土三角刚构的新型组合，不仅提高了拱桥的抵抗船舶撞击能力，而且提高了大桥在各种荷载作用下的承载力。
大桥竣工为 1932 年，全长 1149m，其拱架跨度为 503m，桥宽 49m，从海面到桥面高 58.5m，横贯海湾，巍峨俊秀。我国自古以来，建造了各设各样的拱桥，从古代的石拱桥到近代的混凝土桥，再到现代化的钢拱桥，随着科学技术的快速发展，国有钢材产量也随之大幅提升，钢拱桥数量速度剧增，众多的跨江跨河谷的大拱桥出现在人们的生活当中。如重庆朝天门大桥，上海卢浦大桥，广州新光大桥，重庆菜园坝大桥等。上海卢浦大桥（图 1-3）是世界上首座采用主拱为箱形结构的特大型拱桥[3]，同时全桥采取完全焊接形式进行连接，为世界首创（除合拢接口采用栓接外），大桥主跨 550m，主拱截面为世界最大，高为 9 米，宽为 5 米，桥下最大通航可达 7 万吨大船。广州新光大桥（图 1-4）是世界上第一座由钢拱与 V 型钢构组合而成的飞雁式三跨中承式拱桥，主跨跨径 428m，宽 37.62m，最大通航高度为 34m。新光大桥的桥梁造型与景观功能都属于世界一流水平，尤其该桥是连续钢拱与混凝土三角刚构的新型组合，不仅提高了拱桥的抵抗船舶撞击能力，而且提高了大桥在各种荷载作用下的承载力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜靠式拱桥侧倾失稳极限承载能力简化计算方法[J]. 刘爱荣,汪荷玲,禹奇才,郭玉柱. 土木工程学报. 2013(04)
[2]斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载解析解[J]. 刘爱荣,申富林,张俊平,禹奇才,汪荷玲. 土木工程学报. 2012(04)
[3]斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载计算方法[J]. 刘爱荣,申富林,邝钜滔,张俊平,禹奇才. 工程力学. 2011(12)
[4]四边形截面圆弧空间钢管桁架拱平面内稳定性及试验研究[J]. 郭彦林,郭宇飞,窦超,林冰. 建筑结构学报. 2010(08)
[5]圆管截面两铰纯压圆弧拱的平面外弹性屈曲的研究[J]. 乔彩虹,曹玉生. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2010(02)
[6]圆管截面两铰圆弧纯压拱的平面外稳定性及设计方法[J]. 乔彩虹,郭彦林,曹玉生. 工业建筑. 2009(12)
[7]焊接工字形截面抛物线拱平面内稳定性试验研究[J]. 郭彦林,林冰,郭宇飞. 建筑结构学报. 2009(03)
[8]管拱面内五点对称加载试验及其承载力简化算法研究[J]. 陈宝春,韦建刚. 工程力学. 2007(06)
[9]钢管混凝土(单圆管)单肋拱空间受力试验研究[J]. 陈宝春,韦建刚,林嘉阳. 工程力学. 2006(05)
[10]管拱面内两点非对称加载试验研究[J]. 陈宝春,韦建刚,林英. 土木工程学报. 2006(01)
博士论文
[1]钢管桁架拱和实腹式拱的平面外稳定性能及设计方法[D]. 赵思远.清华大学 2014
[2]薄壁曲梁线弹性理论和弹塑性稳定极限承载力分析[D]. 许强.浙江大学 2002
硕士论文
[1]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[D]. 朱创坚.广州大学 2018
[2]平行组拼双拱肋系平面外弹塑性稳定性及计算方法[D]. 石睿.广州大学 2015
[3]斜靠式拱桥极限承载能力研究[D]. 郭玉柱.广州大学 2012
[4]钢结构设计规范（GB50017-2003）总体安全度分析[D]. 熊刚.重庆大学 2003
本文编号：3340587
【文章来源】：广州大学广东省
【文章页数】：115 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拱结构在大跨度建筑结构中的应用
大桥竣工为 1932 年，全长 1149m，其拱架跨度为 503m，桥宽 49m，从海面到桥面高 58.5m，横贯海湾，巍峨俊秀。我国自古以来，建造了各设各样的拱桥，从古代的石拱桥到近代的混凝土桥，再到现代化的钢拱桥，随着科学技术的快速发展，国有钢材产量也随之大幅提升，钢拱桥数量速度剧增，众多的跨江跨河谷的大拱桥出现在人们的生活当中。如重庆朝天门大桥，上海卢浦大桥，广州新光大桥，重庆菜园坝大桥等。上海卢浦大桥（图 1-3）是世界上首座采用主拱为箱形结构的特大型拱桥[3]，同时全桥采取完全焊接形式进行连接，为世界首创（除合拢接口采用栓接外），大桥主跨 550m，主拱截面为世界最大，高为 9 米，宽为 5 米，桥下最大通航可达 7 万吨大船。广州新光大桥（图 1-4）是世界上第一座由钢拱与 V 型钢构组合而成的飞雁式三跨中承式拱桥，主跨跨径 428m，宽 37.62m，最大通航高度为 34m。新光大桥的桥梁造型与景观功能都属于世界一流水平，尤其该桥是连续钢拱与混凝土三角刚构的新型组合，不仅提高了拱桥的抵抗船舶撞击能力，而且提高了大桥在各种荷载作用下的承载力。
大桥竣工为 1932 年，全长 1149m，其拱架跨度为 503m，桥宽 49m，从海面到桥面高 58.5m，横贯海湾，巍峨俊秀。我国自古以来，建造了各设各样的拱桥，从古代的石拱桥到近代的混凝土桥，再到现代化的钢拱桥，随着科学技术的快速发展，国有钢材产量也随之大幅提升，钢拱桥数量速度剧增，众多的跨江跨河谷的大拱桥出现在人们的生活当中。如重庆朝天门大桥，上海卢浦大桥，广州新光大桥，重庆菜园坝大桥等。上海卢浦大桥（图 1-3）是世界上首座采用主拱为箱形结构的特大型拱桥[3]，同时全桥采取完全焊接形式进行连接，为世界首创（除合拢接口采用栓接外），大桥主跨 550m，主拱截面为世界最大，高为 9 米，宽为 5 米，桥下最大通航可达 7 万吨大船。广州新光大桥（图 1-4）是世界上第一座由钢拱与 V 型钢构组合而成的飞雁式三跨中承式拱桥，主跨跨径 428m，宽 37.62m，最大通航高度为 34m。新光大桥的桥梁造型与景观功能都属于世界一流水平，尤其该桥是连续钢拱与混凝土三角刚构的新型组合，不仅提高了拱桥的抵抗船舶撞击能力，而且提高了大桥在各种荷载作用下的承载力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]斜靠式拱桥侧倾失稳极限承载能力简化计算方法[J]. 刘爱荣,汪荷玲,禹奇才,郭玉柱. 土木工程学报. 2013(04)
[2]斜靠式拱桥侧倾失稳临界荷载解析解[J]. 刘爱荣,申富林,张俊平,禹奇才,汪荷玲. 土木工程学报. 2012(04)
[3]斜靠式拱肋系侧倾失稳临界荷载计算方法[J]. 刘爱荣,申富林,邝钜滔,张俊平,禹奇才. 工程力学. 2011(12)
[4]四边形截面圆弧空间钢管桁架拱平面内稳定性及试验研究[J]. 郭彦林,郭宇飞,窦超,林冰. 建筑结构学报. 2010(08)
[5]圆管截面两铰纯压圆弧拱的平面外弹性屈曲的研究[J]. 乔彩虹,曹玉生. 内蒙古工业大学学报(自然科学版). 2010(02)
[6]圆管截面两铰圆弧纯压拱的平面外稳定性及设计方法[J]. 乔彩虹,郭彦林,曹玉生. 工业建筑. 2009(12)
[7]焊接工字形截面抛物线拱平面内稳定性试验研究[J]. 郭彦林,林冰,郭宇飞. 建筑结构学报. 2009(03)
[8]管拱面内五点对称加载试验及其承载力简化算法研究[J]. 陈宝春,韦建刚. 工程力学. 2007(06)
[9]钢管混凝土(单圆管)单肋拱空间受力试验研究[J]. 陈宝春,韦建刚,林嘉阳. 工程力学. 2006(05)
[10]管拱面内两点非对称加载试验研究[J]. 陈宝春,韦建刚,林英. 土木工程学报. 2006(01)
博士论文
[1]钢管桁架拱和实腹式拱的平面外稳定性能及设计方法[D]. 赵思远.清华大学 2014
[2]薄壁曲梁线弹性理论和弹塑性稳定极限承载力分析[D]. 许强.浙江大学 2002
硕士论文
[1]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[D]. 朱创坚.广州大学 2018
[2]平行组拼双拱肋系平面外弹塑性稳定性及计算方法[D]. 石睿.广州大学 2015
[3]斜靠式拱桥极限承载能力研究[D]. 郭玉柱.广州大学 2012
[4]钢结构设计规范（GB50017-2003）总体安全度分析[D]. 熊刚.重庆大学 2003
本文编号：3340587
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