兩鉸拋物線鋼拱平面內(nèi)穩(wěn)定性研究.pdf

1、拱是一種古老的結(jié)構(gòu)形式，歷來(lái)受到建筑師和工程師的青睞，鋼拱更是由于具有重量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好等獨(dú)有的優(yōu)點(diǎn)，在土木工程中應(yīng)用廣泛。與鋼結(jié)構(gòu)直構(gòu)件相比，拱表現(xiàn)出的穩(wěn)定問(wèn)題十分突出且相當(dāng)復(fù)雜，拱的穩(wěn)定性是拱結(jié)構(gòu)分析的重點(diǎn)和難點(diǎn)。前人對(duì)豎向荷載作用下鋼拱穩(wěn)定性的研究積累了大量的研究成果并且形成了比較系統(tǒng)的理論體系，但是對(duì)豎向荷載和水平荷載共同作用下拱的穩(wěn)定性研究很少，而實(shí)際工程中水平方向的風(fēng)荷載和地震作用也可以經(jīng)過(guò)適當(dāng)且合理的簡(jiǎn)化當(dāng)作水平荷

2、載作用到拱結(jié)構(gòu)上，所以豎向荷載和水平荷載共同作用下拱的穩(wěn)定性研究具有重要的理論意義和一定的實(shí)際意義。
　　本文采用有限元軟件ANSYS對(duì)同時(shí)考慮豎向荷載和水平荷載的兩鉸拋物線鋼拱的平面內(nèi)穩(wěn)定性進(jìn)行研究分析，采用豎向荷載和水平荷載同時(shí)加載的方式，對(duì)不同參數(shù)的兩鉸拋物線鋼拱進(jìn)行二階彈性和二階彈塑性分析，計(jì)算中考慮了初始幾何缺陷和殘余應(yīng)力的影響。在數(shù)值分析的基礎(chǔ)上研究了豎向荷載和水平荷載共同作用下兩鉸拋物線鋼拱的平面內(nèi)失穩(wěn)破壞機(jī)理，分析

3、了彈塑性極限承載力以及彈性極限承載力與彈塑性極限承載力的比值和各參數(shù)之間的關(guān)系，以豎向荷載和水平荷載共同作用下拱的極限承載力相對(duì)于豎向荷載作用時(shí)拱的極限承載力降低的百分比為研究對(duì)象研究了水平荷載對(duì)拱承載力的影響，對(duì)豎向荷載形式相同水平荷載形式不同的拱的極限承載力進(jìn)行了對(duì)比分析。
　　本文分析了初始幾何缺陷、殘余應(yīng)力、矢跨比和長(zhǎng)細(xì)比對(duì)豎向荷載和水平荷載共同作用下兩鉸拋物線拱極限承載力的影響。借鑒前人對(duì)壓彎拱N-M相關(guān)關(guān)系的研究方法，