中承式鋼箱拱肋系桿拱橋整體穩(wěn)定研究.pdf

1、隨著拱橋跨徑的增大，穩(wěn)定問題越發(fā)明顯，已成為其設(shè)計(jì)的主控因素之一。但目前我國大跨度鋼拱橋的理論研究仍不透徹，且存在諸多爭議。本文針對(duì)鋼箱拱肋系桿拱橋進(jìn)行整體穩(wěn)定分析，得出了有益結(jié)論，可為日后同類橋型的施工提供一定的參考。
　　 本文首先研究了拱橋面內(nèi)穩(wěn)定性的基本概念，闡述了圓拱以及拋物線拱屈曲計(jì)算的解析方法，并系統(tǒng)介紹了拱橋屈曲的有限元計(jì)算方法。詳細(xì)闡述了拱橋面外失穩(wěn)的解析方法，給出了拱結(jié)構(gòu)面外失穩(wěn)的微分方程以及在此基礎(chǔ)上單拱側(cè)

2、傾的解析方法，并就拱橋面外失穩(wěn)的有限元分析方法進(jìn)行了討論。
　　 其次介紹了橋梁結(jié)構(gòu)非線性的基本概念，以及非線性有限元方程的求解方法：直接求解法，增量法，牛頓-拉弗森法以及混合法。并介紹了采用ANSYS進(jìn)行有限元計(jì)算時(shí)常用的屈服準(zhǔn)則VonMises的基本理論，并就其求解方法進(jìn)行了討論。
　　 本文采用“單元生死技術(shù)”及荷載步的方法編制APDL命令流分析了中承式鋼箱拱肋系桿拱橋施工階段的穩(wěn)定性，計(jì)算了各施工階段的線性穩(wěn)定系

3、數(shù)并進(jìn)行了討論，得出了作為算例的明州大橋在施工階段中具有良好整體穩(wěn)定性。同時(shí)計(jì)算了明州大橋成橋階段的線性穩(wěn)定系數(shù)，并對(duì)比了運(yùn)營階段下使用恒載與活載分離的方法與未考慮橫活載分離時(shí)所得出的特征值。
　　 接著對(duì)中承式鋼箱拱肋系桿拱橋最大懸臂階段、成橋階段及運(yùn)營階段三種工況下進(jìn)行了非線性穩(wěn)定分析，得出非線性對(duì)于中承式鋼箱拱肋系桿拱橋穩(wěn)定分析的影響不可忽略的結(jié)論。
　　 最后進(jìn)行了鋼箱拱肋系桿拱橋的參數(shù)分析，對(duì)比了不同橋面系剛度