【博士】大跨徑有推力無鉸拱橋極限承載力研究【2005】

內容簡介

　　學科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學土木工程學院　　學位年度： 2005年　　極限承載力是關系橋梁結構安全與經濟的主要闖題之一。隨著施工技術水平的發(fā)展和完善，以及高強材料和薄壁結構的廣泛使用，使得拱橋的這一問題更顯重要?！　σ猿袎簽橹鞯墓皹?，其極限承載力必然會涉及到穩(wěn)定問題。以往有關拱橋的屈曲計算，都是基于第一類穩(wěn)定理論進行的。而在實際工程中，由于安裝誤差、材料缺陷、荷載施力點偏差等因素使得拱橋的失穩(wěn)一般都表現(xiàn)為第二類穩(wěn)定問題，即極值點失穩(wěn)。許多研究表明，第一類穩(wěn)定分析方法會過高估計拱的臨界力，不能保證拱結構具有足夠的安全度。只有同時考慮拱變形影響和材料彈塑性影響，按幾何和材料非線性理論求解拱的極限荷載才能得到合理的結果。本文以背景工程為研究對象，全面、系統(tǒng)地研究了有推力無鉸拱橋的極限承載力問題：　　分別就研究對象在成橋狀態(tài)下的彈性屈曲問題、第二類彈性穩(wěn)定問題以及極限承載力問題進行了對比分析。通過對雙重非線性影響下，結構達到極限承載力時荷載——位移曲線的研究，闡明了鋼筋混凝土無鉸拱和鋼管混凝土無鉸拱的破壞機理，并對造成二者破壞機理不同的內因進行了分析?！　∮绊懝皹驑O限承載力的參數(shù)很多。本文就施工誤差(初始幾何缺陷)，荷載要素(荷載形式及其布置方式)，結構設計參數(shù)(包括拱肋的矢跨比，材料強度，面內剛度，含鋼率，橫撐數(shù)量、形式及其抗彎剛度)，吊桿(或立柱)非保向力效應四類主要參數(shù)對結構極酲承載力的影響進行了研究?！　±|索吊裝斜拉扣掛是大跨度拱橋常用施工方法之一。在該施工方法下，通過對背景工程合龍階段下的雙重非線性分析，研究了施工過程對結構極限承載力的影響。針對纜風索在施工中的作用，就其張拉力和水平張拉角對結構面外承載力的提高程度進行了分析。從有利于結構承載力的角度，討論了鋼管混凝土拱橋管內混凝土的合理灌注方案?！　”疚奶岢霾捎萌螛訔l函數(shù)來優(yōu)化拱橋在恒載下的初選拱軸線，并編制了相應程序。以大跨度拱橋常用合理拱軸線為對象，兼顧強度和剛度兩因素的影晌，推導了恒載下拱橋極限跨徑的理論公式，進而對極限跨徑下拱橋矢跨比的合理取值范圍進行了討論?！　∽詈螅瓦M一步工作的方向進行了簡要的討論?！　?

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