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竖向荷载和水平荷载共同作用下钢管拱平面内稳定承载力设计研究

发布时间:2018-05-06 06:40

  本文选题:钢管拱 + 二阶弹塑性 ; 参考:《建筑结构学报》2014年04期


【摘要】:采用二阶弹塑性有限单元法对竖向荷载和水平荷载共同作用下的圆形截面两铰抛物线钢管拱的平面内稳定承载力进行研究。考虑材料非线性、残余应力、初始几何缺陷、矢跨比和长细比等因素对钢管拱平面内力稳定承载力的影响。结果表明:残余应力对其竖向承载力影响很小;初始几何缺陷会显著降低中等长细比钢管拱的承载力;矢跨比和长细比是影响钢管拱承载力的重要因素,但拱的竖向承载力并不随矢跨比和长细比的均匀变化而变化。研究竖向荷载和水平荷载共同作用下两铰抛物线钢管拱达到平面内极限状态时的N-M相关关系,并拟合两铰压弯抛物线钢拱承载力N-M相关关系统一表达式。提出了竖向荷载为全跨均布和半跨均布荷载,同时考虑水平方向荷载作用的两铰抛物线钢拱平面内整体稳定承载力设计建议,可供相关设计问题参考应用。
[Abstract]:The second order elastic-plastic finite element method is used to study the in-plane stability bearing capacity of a circular two-hinged parabolic steel pipe arch under both vertical and horizontal loads. Considering the influence of material nonlinearity, residual stress, initial geometric defect, rise-span ratio and aspect ratio on the load-stability of steel pipe arch plane. The results show that the residual stress has little effect on the vertical bearing capacity of steel tube arch, the initial geometric defect will significantly reduce the bearing capacity of steel tube arch with medium slenderness ratio, and the rise-span ratio and aspect ratio are important factors affecting the bearing capacity of steel tube arch. However, the vertical bearing capacity of the arch does not change with the uniform variation of the aspect ratio and the aspect ratio. The N-M correlation relationship of two-hinged parabola steel pipe arch under the action of vertical load and horizontal load is studied, and the unified expression of N-M correlation for the bearing capacity of two-hinged compression-bending parabolic steel arch is fitted. A design proposal for the overall stability bearing capacity of two hinged parabola steel arches in plane is put forward, in which the vertical load is distributed in full span and half span is distributed, and the horizontal load is taken into account, which can be used as a reference for related design problems.
【作者单位】: 北京交通大学土木建筑学院;中国电子工程设计院;中国建筑股份有限公司技术中心;
【基金】:国家自然科学基金面上项目(51278036) 中央高校基本科研业务费专项资金项目(2010JB-Z011)
【分类号】:TU392.3

【参考文献】

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【共引文献】

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