高速铁路钢管混凝土拱桥静动力稳定性研究

发布时间：2020-06-19 09:23

【摘要】：随着我国桥梁设计能力和施工技术的不断发展,桥梁跨越能力不断提高。钢管混凝土拱桥本身具有良好的力学性能、简便的施工方法和良好的经济性,另外,转体施工和缆索吊装等技术的不断应用,其跨径已经超越了500 m大关。钢管混凝土拱桥成为了大跨桥梁的热点桥型。跨径的不断增长必然引起宽跨比的不断下降,这就使得钢管混凝土拱桥的稳定性问题越来越值得关注。本文介绍了钢管混凝土拱桥稳定计算的相关理论、有限元分析理论和非线性问题的求解方法。针对Midas/Civil杆系结构不能较好地进行材料非线性分析,造成杆系结构不能做考虑材料非线性的稳定分析的问题。利用静力弹塑性分析(Pushover)和动力弹塑性分析静力化这两种思路,实现了杆系单元材料非线性分析,并与相关文献的试验模型进行对比,得到了比较接近实际的分析结果。针对亳州特大桥工程实例,运用Midas/Civil软件进行线弹性稳定分析、几何非线性分析和双重非线性(几何非线性+材料非线性)的静力稳定分析。分析结果表明:几何非线性对本桥稳定性影响较小,考虑几何非线性和材料非线性的双重非线性对本桥稳定性影响很大。本文研究了横撑形式、吊杆失效、拱肋内倾角、拱肋刚度和初始缺陷等影响因素对桥梁线弹性稳定的影响,为桥梁设计和施工提供了参考。最后介绍了结构动力稳定相关理论,进行了桥梁在地震作用下的动力稳定问题的研究,为桥梁抗震设计提供了相关的参考。
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U441;U448.22
【图文】：

i极限承载力。2.4 非线性方程求解2.4.1 直接求解法由虚功原理建立的平衡方程为：[K ({ δ })]{δ } ={P }(2-44)当设定位移向量{δ }的初值{ }0δ 后，改进的近似解可由下式得到：{ } [K ({ })] {P }1100 δ = δ(2-45)整个迭代过程可用下式表示：{ } [K ({ })] {P }nnn111 δ = δ(2-46)对于单变量的非线性方程，直接迭代法比较简单，计算效率高。初值位移{ }0δ 的正确性估计将直接决定着这一迭代将计算的能否成功，所以初始位移的估计要尽量准确，具体迭代收敛形式如图 2-9、图 2-10 所示。

i极限承载力。2.4 非线性方程求解2.4.1 直接求解法由虚功原理建立的平衡方程为：[K ({ δ })]{δ } ={P }(2-44)当设定位移向量{δ }的初值{ }0δ 后，改进的近似解可由下式得到：{ } [K ({ })] {P }1100 δ = δ(2-45)整个迭代过程可用下式表示：{ } [K ({ })] {P }nnn111 δ = δ(2-46)对于单变量的非线性方程，直接迭代法比较简单，计算效率高。初值位移{ }0δ 的正确性估计将直接决定着这一迭代将计算的能否成功，所以初始位移的估计要尽量准确，具体迭代收敛形式如图 2-9、图 2-10 所示。

【参考文献】

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本文编号：2720597