基于简支大跨系杆拱桥稳定性能研究

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1、东南大学硕士学位论文简支大跨系杆拱桥稳定性能研究姓名：冯晓锋申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：徐文平20030301简支大跨系杆拱桥稳定性能研究指导老师；徐文平副教授硕士研究生：冯晓峰摘要简支下承式系杆拱桥受力明确，为外部静定、内部超静定结构，并对地基无推力。简支下承式系杆拱桥轻盈美观，形式丰富多变，是一种很有发展前途的桥梁形式。目前，国内外对简支下承式系杆拱桥的研究还存在不足且缺乏系统性。本文分别对简支下承式系杆拱桥的平面内和平面外稳定问题进行了讨论：讨论的重点是系杆拱桥平面外第一类稳定问题的有限元法；并且简介了第二类稳定问题和极限

2、承载力全过程分析。本文结合江苏省交通设计规划院的研究课题——南河大桥主桥(130m跨径简支下承式钢管混凝土系杆拱桥)的稳定性能研究，利用有限元程序研究了简支大跨度钢管混凝土系杆拱桥的稳定性能，比较了不同工况下的情况，并分析了原因；详尽地描述了该类桥型非线性稳定分析的求解方法：并得出了一些对工程设计有益的结论。应用有限元分析程序对工程实例进行分析，并总结国内外的研究情况，研究了不同参数对系杆拱桥(主要是简支下承式系杆拱桥)稳定的影响：如系杆、拱肋刚度的影响，吊杆的布置、刚度、密度的影响，横撑(风撑)对体系空间稳定的有利作用，如何计入桥面系的作用

3、，支承条件的影响，拱肋倾斜对系杆拱桥稳定的影响，和水平力对系杆拱极限承载力的影响，等等。关键词：系杆拱桥、稳定、有限元、钢管混凝土、弹性屈曲、非线性极限承载力、影响参数StudyofStabilityCharacteristicsofLong-SpanSimpleTied—ArchBridgesSupervisor：XuWenpingAbstractGraduate：E鹋xiaofengAsimpletied-archbridgcisastaticallydeterminatestructureoutsideandalsoastaticall

4、yindeterminatestructureinside，sothereisnothrustwhichactsonthefoundation．Thesimpletied-archbridgesalepleasingtotheeyeandabundantandmutableintheirform，sotheyhaveabrilliantfuture．Atthepresenttime，theresearcheshomeandabroadonthesimplelied-archbridgesarcnotsufficientandlakesyste

5、maticalstudyIn-planeandout-of．planestabilitytheoriesofthesimpletied-archbridgesarediscussedinthispaper,However,themajorconcerninthispaperisthefiniteelementmethodofout—of-planefirstclassstability．Thepaperalsointroducesthesecondclassstabilityproblemandthewholeprocedureoftheul

6、timatebearingcapacityanalysis．Thefiniteelementprogramisappliedtoinvestigatethestabilitycharacteristicsoflong-spanCFSTsimpletied-archbridges，andinadditionthedifferentworkconditionsareconsideredandcompared．Atthesametime,thesolutionmethodfornonlinearstabilityisdescribedindetai

7、l．Atlast,someconclusionsusefultothedesignofthiskindofbridgesarcobtained．Basedonanalyzingthesampleouebyfiniteelementprogramandsummarizingresearcheshomeandabroad，thispaperinvestigatesthevariousinfluenceparametersonthestabilitycharacteristicsoftied-amhbridges(especiallysimplys

8、upportedones)，suchasthestiffnessoftiebat's，archribsandsuspenders，thearrangementand