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(xué)技術(shù)及經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,交通事業(yè)也隨之出現(xiàn)了欣欣向榮的景象,交通量在近幾年內(nèi)迅速增長,這就對道路橋梁的質(zhì)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(zhì)輕、桿件截面積小等優(yōu)點(diǎn),但是隨著鋼桁架拱橋跨度的逐漸增大,作為一種壓彎結(jié)構(gòu)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(nèi)研究學(xué)者們關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　 本文首先介紹了鋼桁架拱橋的國內(nèi)外發(fā)展歷史、結(jié)構(gòu)體系和特

2、點(diǎn)以及優(yōu)缺點(diǎn),穩(wěn)定性問題的研究現(xiàn)狀與方法。其次詳細(xì)闡述了穩(wěn)定問題的分類和有限元基礎(chǔ)理論。之后從橋梁的建模開始著手,對單片的單肋拱結(jié)構(gòu)、帶腹桿的單肋雙層桁架拱結(jié)構(gòu)、帶橫向聯(lián)系的雙肋拱結(jié)構(gòu)以及有橋面系的成橋狀態(tài)的穩(wěn)定性分別進(jìn)行了研究,得出了一些關(guān)于下承式鋼桁架拱橋穩(wěn)定性的結(jié)論。其中前一部分內(nèi)容旨在找出使得拱結(jié)構(gòu)的面內(nèi)失穩(wěn)和面外側(cè)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(nèi)容是對在恒載和汽車活載作用下的全橋進(jìn)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(shù)；由于線彈性穩(wěn)定分析屬于一種初步估計(jì)橋梁承載能力的非保守方法,對于實(shí)際使用中的橋梁是不安全的,所以第三部分是從極值點(diǎn)失穩(wěn)的觀點(diǎn)出發(fā),應(yīng)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(jìn)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(shù),并進(jìn)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