钢筋混凝土拱面内稳定极限承载力分析
发布时间：2022-01-28 01:33
钢筋混凝土拱桥是现行主要桥型之一,稳定问题作为钢筋混凝土拱桥理论研究的核心内容,各国的桥梁结构设计规范中都给出了相应的计算方法,在我国现行的桥梁设计规范中,对拱面内稳定计算是建立在弹性屈曲理论之上,将拱按照拱轴计算长度系数换算为等效长度的轴心受压杆,按照第一类失稳来设计计算,没有考虑轴力与拱轴挠度的相互影响,也没有考虑因几何非线性或双重非线性影响后拱有可能发生第二类失稳。针对现有钢筋混凝土拱面内稳定设计计算中存在的问题,本文采用ANSYS软件并结合相关文献试验数据对钢筋混凝土拱面内稳定极限承载力展开研究,论文主要研究内容包括：（1）根据拱轴线优化理论,计算出各种结构尺寸拱在自重作用下的合理拱轴系数,并通过单元类型、荷载、结构几何尺寸及材料本构关系的选取,建立用于稳定分析的钢筋混凝土拱数值分析模型。对所建模型进行算例分析,以验证所建模型用于弹性屈曲分析、几何非线性分析以及双重非线性分析的可靠性。（2）分别研究考虑变形和考虑双重非线性对钢筋混凝土拱面内稳定极限承载力的影响因素,并对影响因素进行回归分析,得到非线性对钢筋混凝土拱面内失稳荷载的影响效应回归方程。（3）研究拱初始受力对钢筋混凝土...
【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－４拱肋截面图??３．?４合理拱轴系数??
由图４－１可得，在相同跨径条件下，随着矢跨比的增加，比例系数ｋ，也逐??加，这说明随着矢跨比的増加，几何非线性对失稳荷载的影响越大。??在跨径８０ｍ至３４０ｍ范围内，随着跨径的增加，比例系数ｋｉ产生了波动，这??跨径不能作为判断几何非线性对失稳荷载影响大小唯一判定依据，为了进一??明影响考虑几何非线性后的失稳荷载的因素，本文对原文模型进行了扩充归??模型结构参数见表４－２。??表４－２模型结构参数模型?计算跨径（ｍ）?矢跨比?惯性矩?原始长细比??１?８０?０．１４?０．３８?５７??２?１００?０．１４?１．０９?５２??３?１２０?０．１４?１．０９?６２??４?１２０?０．１４?１．巧?５６??５?１４０?０．１４?１．巧?６５??４０??
，ｉ２．０１，符合比例系数ｋｉ随跨径的变化规律，按照式（４－３）及其回归系数得到比??例系数ｋｉ为２．?０２，表明回归方程式（４－３）及其回归系数对判断几何非线性对失??稳荷载的影响具有一定参考价值。采用式（４－３）对跨径达到３４０ｍ后的比例系数??ｉ、跨径、矢跨比进行回归分析，回归相关系数为０．９９７，回归系数为：??ｐｉ＝３％．５８０３，?１）２＝２．１８４０，巧＝０．２０１０，?Ｐ４＝－３．３１６６，?Ｐ５＝０．０１１６，?Ｐ６＝－１．７６６４ｘ１〇－５，??７＝?１．００４１ｘ１０－８??表４－４荷载工况二作用下比例系数ｋｉ???跨比?跨径（ｍ）??８０?１００?１４０?１６０?２００?２４０?％０?３００?３４０?４００?４４０?４８０?５２０??０．１４?１．０９?０．７９?０．８６?０．９５?０．５８?０．７０?０．６４?１．０７?０．７０?１．１５?１．６２?１．８９?２．１１??０．１６?１２７?０．％?１．０１?１．０９?０．７２?０．８４?０．７８?１．２５?０．８６?１．３０?１．７８?２．０６?２．４３??０．１８?１．４４?１．１２?１．１３?１．２１?０．８３?０．９７?０．８９?１．４０?０．９９?１．４７?２．０２?２．２８?２．巧??０．２０?１．５８?１．２５?１．２６?１．３２?０．９９?１．０２?１．００?１．５４?１．１０?１．６２?２．１４?２．４５?２．７３??０．２２?１．７１?１Ｊ８?１．３６?１．４２?１．０２?１．１８?１．０９?１．６７?１．２１?１．７５?２．３５?２．５９?２．巧??０．２４?１．８２?１．４９?１．４５?１．５１?１．１１?１．巧?１．１８?１．巧
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土拱极限承载力研究综述[J]. 陈宝春,林上顺. 福州大学学报(自然科学版). 2014(02)
[2]考虑双重非线性时大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力分析[J]. 葛晓彤. 交通科技. 2012(S1)
[3]大跨度外倾式拱桥稳定及极限承载力分析[J]. 李小年,马如进,陈艾荣. 桥梁建设. 2012(01)
[4]钢筋混凝土箱拱面内受力全过程试验研究[J]. 黄卿维,陈宝春. 福州大学学报(自然科学版). 2009(03)
[5]钢筋混凝土系杆拱桥稳定性影响参数[J]. 贺拴海,李春风,吕婷,周勇军. 长安大学学报(自然科学版). 2008(04)
[6]我国混凝土拱桥现状调查与发展方向分析[J]. 陈宝春,叶琳. 中外公路. 2008(02)
[7]钢筋混凝土拱桥极限承载力的参数研究[J]. 李松,强士中,唐英. 西南交通大学学报. 2007(03)
[8]拱桥拱轴线的优化与选形[J]. 林阳子,黄侨,任远. 公路交通科技. 2007(03)
[9]圆弧拱平面内弯曲失稳一般理论[J]. 程鹏,童根树. 工程力学. 2005(01)
[10]大跨径拱桥极限承载力[J]. 刘来君,王东阳. 长安大学学报(自然科学版). 2004(02)
博士论文
[1]钢筋混凝土拱肋稳定极限承载力研究[D]. 李松.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]大跨度上承式钢筋混凝土拱桥极限承载力分析[D]. 石春龙.长安大学 2014
[2]大跨度钢管混凝土拱桥的稳定性分析[D]. 邢雯芳.长沙理工大学 2013
[3]钢筋混凝土系杆拱桥稳定性的非线性分析[D]. 范波涛.武汉理工大学 2011
[4]在役钢筋混凝土拱桥承载潜力研究[D]. 邓莉.长安大学 2006
本文编号：3613441
【文章来源】：东南大学江苏省211工程院校985工程院校教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－４拱肋截面图??３．?４合理拱轴系数??
由图４－１可得，在相同跨径条件下，随着矢跨比的增加，比例系数ｋ，也逐??加，这说明随着矢跨比的増加，几何非线性对失稳荷载的影响越大。??在跨径８０ｍ至３４０ｍ范围内，随着跨径的增加，比例系数ｋｉ产生了波动，这??跨径不能作为判断几何非线性对失稳荷载影响大小唯一判定依据，为了进一??明影响考虑几何非线性后的失稳荷载的因素，本文对原文模型进行了扩充归??模型结构参数见表４－２。??表４－２模型结构参数模型?计算跨径（ｍ）?矢跨比?惯性矩?原始长细比??１?８０?０．１４?０．３８?５７??２?１００?０．１４?１．０９?５２??３?１２０?０．１４?１．０９?６２??４?１２０?０．１４?１．巧?５６??５?１４０?０．１４?１．巧?６５??４０??
，ｉ２．０１，符合比例系数ｋｉ随跨径的变化规律，按照式（４－３）及其回归系数得到比??例系数ｋｉ为２．?０２，表明回归方程式（４－３）及其回归系数对判断几何非线性对失??稳荷载的影响具有一定参考价值。采用式（４－３）对跨径达到３４０ｍ后的比例系数??ｉ、跨径、矢跨比进行回归分析，回归相关系数为０．９９７，回归系数为：??ｐｉ＝３％．５８０３，?１）２＝２．１８４０，巧＝０．２０１０，?Ｐ４＝－３．３１６６，?Ｐ５＝０．０１１６，?Ｐ６＝－１．７６６４ｘ１〇－５，??７＝?１．００４１ｘ１０－８??表４－４荷载工况二作用下比例系数ｋｉ???跨比?跨径（ｍ）??８０?１００?１４０?１６０?２００?２４０?％０?３００?３４０?４００?４４０?４８０?５２０??０．１４?１．０９?０．７９?０．８６?０．９５?０．５８?０．７０?０．６４?１．０７?０．７０?１．１５?１．６２?１．８９?２．１１??０．１６?１２７?０．％?１．０１?１．０９?０．７２?０．８４?０．７８?１．２５?０．８６?１．３０?１．７８?２．０６?２．４３??０．１８?１．４４?１．１２?１．１３?１．２１?０．８３?０．９７?０．８９?１．４０?０．９９?１．４７?２．０２?２．２８?２．巧??０．２０?１．５８?１．２５?１．２６?１．３２?０．９９?１．０２?１．００?１．５４?１．１０?１．６２?２．１４?２．４５?２．７３??０．２２?１．７１?１Ｊ８?１．３６?１．４２?１．０２?１．１８?１．０９?１．６７?１．２１?１．７５?２．３５?２．５９?２．巧??０．２４?１．８２?１．４９?１．４５?１．５１?１．１１?１．巧?１．１８?１．巧
【参考文献】：
期刊论文
[1]钢筋混凝土拱极限承载力研究综述[J]. 陈宝春,林上顺. 福州大学学报(自然科学版). 2014(02)
[2]考虑双重非线性时大跨度钢筋混凝土箱拱极限承载力分析[J]. 葛晓彤. 交通科技. 2012(S1)
[3]大跨度外倾式拱桥稳定及极限承载力分析[J]. 李小年,马如进,陈艾荣. 桥梁建设. 2012(01)
[4]钢筋混凝土箱拱面内受力全过程试验研究[J]. 黄卿维,陈宝春. 福州大学学报(自然科学版). 2009(03)
[5]钢筋混凝土系杆拱桥稳定性影响参数[J]. 贺拴海,李春风,吕婷,周勇军. 长安大学学报(自然科学版). 2008(04)
[6]我国混凝土拱桥现状调查与发展方向分析[J]. 陈宝春,叶琳. 中外公路. 2008(02)
[7]钢筋混凝土拱桥极限承载力的参数研究[J]. 李松,强士中,唐英. 西南交通大学学报. 2007(03)
[8]拱桥拱轴线的优化与选形[J]. 林阳子,黄侨,任远. 公路交通科技. 2007(03)
[9]圆弧拱平面内弯曲失稳一般理论[J]. 程鹏,童根树. 工程力学. 2005(01)
[10]大跨径拱桥极限承载力[J]. 刘来君,王东阳. 长安大学学报(自然科学版). 2004(02)
博士论文
[1]钢筋混凝土拱肋稳定极限承载力研究[D]. 李松.西南交通大学 2009
硕士论文
[1]大跨度上承式钢筋混凝土拱桥极限承载力分析[D]. 石春龙.长安大学 2014
[2]大跨度钢管混凝土拱桥的稳定性分析[D]. 邢雯芳.长沙理工大学 2013
[3]钢筋混凝土系杆拱桥稳定性的非线性分析[D]. 范波涛.武汉理工大学 2011
[4]在役钢筋混凝土拱桥承载潜力研究[D]. 邓莉.长安大学 2006
本文编号：3613441
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