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算的解析方法，并系統(tǒng)介紹了拱橋屈曲的有限元計算方法。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)行有限元計算時常用的屈服準(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。同時計算了明州大橋成橋階段的線性穩(wěn)定系數(shù)，并對比了運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所得出的特征值。
　　 接著對中承式鋼箱拱肋系桿拱橋最大懸臂階段、成橋階段及運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，對比了不同橋面系剛度