鋼桁架拱橋穩(wěn)定性與極限承載力研究.pdf

1、隨著我國科學技術及經濟的飛速發(fā)展,交通事業(yè)也隨之出現了欣欣向榮的景象,交通量在近幾年內迅速增長,這就對道路橋梁的質量和使用情況提出了更高的要求。鋼桁架拱橋作為拱橋中的一種新興橋型,具有跨度大、材質輕、桿件截面積小等優(yōu)點,但是隨著鋼桁架拱橋跨度的逐漸增大,作為一種壓彎結構其穩(wěn)定問題越來越不容忽視。近年來隨著橋梁失穩(wěn)事故的逐漸增多,失穩(wěn)問題變成了業(yè)內研究學者們關注的焦點。
　　 本文首先介紹了鋼桁架拱橋的國內外發(fā)展歷史、結構體系和特

2、點以及優(yōu)缺點,穩(wěn)定性問題的研究現狀與方法。其次詳細闡述了穩(wěn)定問題的分類和有限元基礎理論。之后從橋梁的建模開始著手,對單片的單肋拱結構、帶腹桿的單肋雙層桁架拱結構、帶橫向聯系的雙肋拱結構以及有橋面系的成橋狀態(tài)的穩(wěn)定性分別進行了研究,得出了一些關于下承式鋼桁架拱橋穩(wěn)定性的結論。其中前一部分內容旨在找出使得拱結構的面內失穩(wěn)和面外側傾兩種空間失穩(wěn)形式發(fā)生耦合狀態(tài)的拱肋截面高寬比；第二部分內容是對在恒載和汽車活載作用下的全橋進行了線彈性穩(wěn)定性分析

3、,得出了四種不同工況下橋梁的失穩(wěn)模態(tài)和穩(wěn)定安全系數；由于線彈性穩(wěn)定分析屬于一種初步估計橋梁承載能力的非保守方法,對于實際使用中的橋梁是不安全的,所以第三部分是從極值點失穩(wěn)的觀點出發(fā),應用有限元分析軟件ANSYS的非線性分析功能,考慮橋梁的幾何非線性和材料非線性以及初始缺陷的影響,對全橋的極限承載能力進行了研究,得出了此橋第二類穩(wěn)定的失穩(wěn)模態(tài)和穩(wěn)定系數,并進一步分析了影響鋼桁架拱橋穩(wěn)定性的主要因素。
　　 本文對于下承式鋼桁架拱橋