文档介绍:万方数据
大跨度钢桁拱桥的极限承载力分析盖卫明,任伟新征方程组可得结构临界荷载为只,�搿ぐ骸��峁刮榷ḿ�蕹性亓��爬�攀黾凹扑隳P图蚪���撸��餮���式中,�R�虢峁刮灰频牡�愿斩染卣螅篍为暖。懈。�△研�△�行道。主桥采用�“���“�“��的跨度拱桥的稳定问题一直是人们关心的问题之一。国内外学者对拱桥稳定的研究,经历了从线性到非线性、从平面到空间、从裸拱到全桥的发展过程,早期多集中于采用线性方法对简化桥梁模型的分析,如今随着电子计算机的快速发展,采用非线性有限元法对实际全桥极限承载力进行研究已成为一种趋势【�弧=�昀矗�夜�墓扒沤�设不断向大跨度方向发展,特别是钢桁拱桥,拟将建成的重庆朝天门大桥主跨达到了���K�着拱桥跨径的不断增大,其非线性稳定问题会变得尤为突出,所以对其极限承载力进行研究将具有重要意义【��】。本文在总结稳定分析方法的基础上,应用���晗阜治隽艘蛔�骤旃扒诺募�限承载力。结构的失稳是由于在平衡路径上出现了奇异点,也叫�俳绲悖��ǚ种У愫图�档懔街帧�圳。分支点失稳假定结构失稳时处于弹性小变形范围,结构的内力与外荷载成比例关系,达到�藿�荷载时,结构的平衡出现了分支,此时结构的平衡方程为:��。��������分支点稳定问题为一特征值问题,求解该特分支点失稳只适用于理想的结构,实际结构由于制造、安装等原因不可避免的存在一些初始缺陷,因此自荷载的开始施加,结构就开始产生失稳方向的位移,这种位移必然对结构的平衡状态产生影响,所以考虑了结构大位移效应后的结构的�列式增量平衡方程为:初应力矩阵,它们都是位移�械暮���这种仅考虑几何非线性因素和结构的初始缺陷的分析,假定材料是无限弹性的,得到的结构失稳临界荷载趋近于分支点失稳临界荷载,然而实际结构在达到此荷载水平前,部分构件已达到了它的材料极限强度。当引入了材料的非线性特性后,结构的�列式增量平衡方程为:式中,�!N?悸橇瞬牧戏窍咝杂ατΡ涔叵档�弹塑性刚度矩阵,这时,按极值点失稳理论求得的结构失稳临界荷载就是结构的极限承载力,也称压溃荷载。��桥例概述新蕉门大桥是广州南沙开发区拟将建设的公路、城市轻轨两用跨江特大桥,为连续钢桁梁一钢桁拱桥。上层为双向六车道公路桥面,总宽�.��合虏闱琶娌贾梦K�咔峁旒恿讲�.��砣�布置,主跨��,失高���缚绫任猯:����第�卷第����年�月华中科技大学学报�鞘锌蒲О��心洗笱�聊窘ㄖ�г骸:�铣ど����摘要:钢桁拱桥是以承压为主的结构体系,随着跨径的不断增大,其非线性效应会变得十分突出,因此研究其极限承载力并对其安全性进行准确评估就变得尤为重要。本文以主跨��的中承式钢桁拱桥新蕉门大桥为例,运用大型有限元软件���晗阜治隽烁们诺募�蕹性亓Γ�⑻教至瞬煌�稍胤植挤绞蕉云浼�蕹性亓�的影响。结果表明以分支点稳定理论为基础的线弹性分析大大高估了桥梁的安全系数:与几何非线性分析结果相比较,材料非线性对此桥极限承载能力的影响较大:不同的荷载分布方式对此桥的极限承载力影响较小。。关键词:钢桁拱桥;几何非线性;材料非线性;极限承载力;有限元分析中图分类号:��文献标识码:�文章编号:��.����������收稿日期:��.���作者简介:盖卫明����,男,河北河间人,硕士研究生,研究方向为桥梁结构非线性分析,�������.�����.���