大跨度鋼箱疊合拱橋靜力行為分析及穩(wěn)定性的研究

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1、學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書』!fii／llfllflrfiiIiIrlrrllriIllllIfl／lllrlllll＼1780686本學(xué)位論文作者完全了解北京交通大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定。特授權(quán)北京交通大學(xué)可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，‘提供閱覽服務(wù)，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學(xué)位論文作者簽名：爽垮簽字日期：o沁fq年莎月幽日導(dǎo)師簽名：秀弓獅簽字日期：鋤fo年鄉(xiāng)月>≥日·■01一

2、一●◆I中圖分類號：U448．22+UDC：624學(xué)校代碼：10004密級：公開北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文大跨度鋼箱疊合拱橋靜力行為分析及穩(wěn)定性研究TheStaticBehaviorAnalysisandStabilityResearchonLong—spanCombinationBoxArchBridge作者姓名：趙濤導(dǎo)師姓名：雷俊卿學(xué)位類別：工學(xué)學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程學(xué)號：08121650職稱：教授學(xué)位級別：碩士研究方向：橋梁結(jié)構(gòu)理論與應(yīng)用北京交通大學(xué)2010年7月-■‘眇0致謝首先感謝我尊敬的指導(dǎo)老師雷俊卿教授對于本論文工作

3、的悉心指導(dǎo)。在整個(gè)撰寫畢業(yè)論文期間，從課題的確定到論文的審閱和定稿，始終得到了雷老師的悉心指導(dǎo)和大力支持。雷老師淵博的知識、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度以及忘我的工作精神是我學(xué)習(xí)的榜樣；她那謙遜樸實(shí)、豁達(dá)大度、寬厚待人的學(xué)者風(fēng)范將使我終身受益。在此，謹(jǐn)向雷老師表示最誠摯的感謝與敬意。在論文完成過程中，感謝哈大客運(yùn)專線長春新開河鋼箱疊合拱橋的施工單位中交隧道局郝良秋經(jīng)理、楊浩乾經(jīng)理、魏斌經(jīng)理等在我實(shí)習(xí)階段給予我的支持和幫助。感謝夏超逸博士、張坤博士、張?zhí)锊┦?、李永華同學(xué)對我日常的學(xué)習(xí)和生活給予的悉心教導(dǎo)和熱情幫助；感謝凌敏、陳翔、田繼科、鄒立群，

4、他們的同窗之誼讓我畢生難忘；感謝王悅瑜、馮同同、張釗等眾位同門的熱情幫助。感謝碩士0805的全體同學(xué)共同創(chuàng)造了一個(gè)團(tuán)結(jié)向上的班集體，衷心地祝福他們前程似錦。此外，論文參考和引用了一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、教材和論著，文中未能一一標(biāo)注，在此謹(jǐn)向有關(guān)作者表示衷心的感謝!同時(shí)，要特別感謝我的家人對我生活和學(xué)業(yè)上的理解、支持和關(guān)心，感謝親愛的母親、父親對我的養(yǎng)育之恩。有了他們的支持我才能順利完成我的學(xué)業(yè)。最后感謝親愛的母?！本┙煌ù髮W(xué)為我們提供了如此好的求學(xué)條件。趙濤2010年6月、-口■中文摘要摘要：拱橋作為一種基本橋型的出現(xiàn)，距今己經(jīng)有

5、三千多年的歷史。但是鋼箱疊合拱橋作為一種比較新型的結(jié)構(gòu)形式在實(shí)際中應(yīng)用得還比較少，對其空間受力特性和穩(wěn)定性進(jìn)行探討分析，能為今后同類型橋梁的設(shè)計(jì)提供重要參考依據(jù)。本文以哈大客運(yùn)專線新開河鋼箱疊合拱橋?yàn)楣こ瘫尘?，通過對其進(jìn)行空間受力和穩(wěn)定性分析，討論了大跨度鋼箱疊合拱橋的靜力行為特性以及影響其穩(wěn)定性的各種因素，提出了一些有利于提高鋼箱疊合拱橋穩(wěn)定性的設(shè)計(jì)建議。穩(wěn)定問題通常分為兩類，第一類穩(wěn)定問題最后歸結(jié)為求特征值問題，其計(jì)算比較簡單。由于材料非線性、幾何非線性和初始缺陷的影響，第二類穩(wěn)定問題即極限承載力問題更符合實(shí)際。但是設(shè)計(jì)中為了

6、方便起見用的還是特征值來控制結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本文以現(xiàn)有理論為指導(dǎo)，從特征值穩(wěn)定方面出發(fā)，通過有限元程序分析了各種荷載和加載方式對鋼箱疊合拱橋穩(wěn)定性的影響；拱的結(jié)構(gòu)形式對穩(wěn)定性的影響；拱肋內(nèi)傾對拱橋穩(wěn)定的影響；橫撐樣式、布置位置及數(shù)量對拱橋穩(wěn)定性的影響；以及吊桿數(shù)量和位置對鋼箱疊合拱橋穩(wěn)定性的影響。計(jì)算結(jié)果表明，在大多數(shù)情況下該鋼箱疊合拱橋發(fā)生的基本都是拱肋面外失穩(wěn)破壞，恒載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響最大，活載次之，橫向風(fēng)荷載對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定型的影響很小。采用疊合拱的結(jié)構(gòu)形式、拱肋內(nèi)傾均能增大拱橋的線性穩(wěn)定安全系數(shù)：吊桿數(shù)量對疊合拱的穩(wěn)定性影響不明顯

7、，主要由受力情況來決定其數(shù)量；鋼箱疊合拱橋中采用能把上下拱肋連接起來的“X"字型或半“米"字型的橫撐形式對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性提高明顯，增加橫撐數(shù)量將增大鋼箱疊合拱橋的穩(wěn)定安全系數(shù)。另外，由于材料非線性的影響，非線性穩(wěn)定分析的穩(wěn)定安全系數(shù)大大低于特征值屈曲分析的結(jié)果，線性特征值屈曲分析可能產(chǎn)生非保守的結(jié)果。關(guān)鍵詞：鋼箱疊合拱橋；穩(wěn)定性；屈曲；非線性有限元分類號：U448．22+；624-●l一ABSTRACTABSTRACTABSTRACT：Asaprimestyleofbridge，thearchbridgehasbeenusedforo

8、verthreethousandyears．However,thesteel-boxcompositearchbridgeisakindofnews眥tureform，itisnotusedinpracticeextensively．Inaddit