鋼橋塔穩(wěn)定試驗研究與數(shù)值分析.pdf

1、鋼橋塔在國外的應(yīng)用已較多，在我國卻剛剛起步，隨著大跨徑橋梁和新型結(jié)構(gòu)橋梁的建設(shè)需要，鋼橋塔將越來越多地應(yīng)用于工程實際。然而，我國目前的鋼橋設(shè)計規(guī)范中還沒有專門針對鋼橋塔的條文，相關(guān)研究也較少，國外規(guī)范可供參考的條款也不多，這對于鋼橋塔的設(shè)計與施工帶來了一定的困難。穩(wěn)定問題是決定鋼橋塔承載力的關(guān)鍵技術(shù)問題之一，而國內(nèi)對于鋼橋塔的穩(wěn)定研究尚不成熟，迫切需要開展相關(guān)的理論與試驗研究。鑒于此，本文針對鋼橋塔的穩(wěn)定問題進行了系統(tǒng)的研究，從理論和試

2、驗兩方面對鋼橋塔的穩(wěn)定性能進行了較為全面的分析，得到了鋼橋塔局部失穩(wěn)受力特征和失穩(wěn)模態(tài)，揭示了鋼橋塔局部失穩(wěn)破壞機理，可為鋼橋塔的穩(wěn)定性研究和工程設(shè)計提供參考。 本文的主要研究工作如下： 1.分析總結(jié)了鋼橋塔在國內(nèi)外的發(fā)展歷史、應(yīng)用現(xiàn)狀以及研究概況，針對鋼橋塔的結(jié)構(gòu)形式和特點，提出了鋼橋塔穩(wěn)定性的研究內(nèi)容。 2.參考國內(nèi)外已建鋼橋塔的結(jié)構(gòu)型式和截面尺寸，設(shè)計了具有典型構(gòu)造型式的鋼橋塔節(jié)段模型。對模型進行了軸心受壓

3、試驗，得到了構(gòu)件破壞時的穩(wěn)定承載力。 3.根據(jù)鋼橋塔模型局部失穩(wěn)前后的變形和應(yīng)變規(guī)律，得到了鋼橋塔節(jié)段局部失穩(wěn)模態(tài)和受力特征，揭示了鋼橋塔局部失穩(wěn)破壞機理。 4.建立了鋼橋塔節(jié)段的板殼有限元模型，以有限元理論和穩(wěn)定理論為基礎(chǔ)，分別進行了一類穩(wěn)定和二類穩(wěn)定數(shù)值計算，并將數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果進行了對比分析。結(jié)果表明，二類穩(wěn)定計算得到的結(jié)果與試驗結(jié)果吻合較好。 5.基于模型試驗結(jié)果和有限元分析結(jié)果，對鋼橋塔的穩(wěn)定性分