大跨度V形拱梁拱组合桥的稳定性研究

作     者：王春雪 

作者单位：武汉工程大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周麟

授予年度：2019年

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主      题：V形拱 梁拱组合桥 稳定性 有限元分析 

摘      要：在国家经济迅猛发展的同时,人们不再简单的追求满足温饱问题,更对精神上的追求逐渐增强。具体到桥梁建设方面表现为对桥梁的美观性提出了更高的要求。一座桥梁的建设甚至成为一座城市的地标性建筑,这促使桥梁跨越能力不断提高、造型逐渐丰富。桥梁跨径的不断增长必然引起宽跨比的不断下降,造型各异使得受力变得复杂,这就使得桥梁的稳定性问题变得突出。本文介绍了拱桥稳定的基本理论、V形拱梁拱组合桥稳定计算的有限元分析方法以及非线性问题的求解方法。针对Midas/Civil梁单元结构和桁架单元结构不能直接进行材料非线性分析,造成桥梁整体结构不能直接进行考虑材料非线性的稳定分析的问题,文章采用了Pushover分析间接的对V形拱桥梁的稳定进行了有关材料的非线性方面的分析。针对海兰湖大桥工程实例,运用Midas/Civil软件对其作出了有关线弹性方面的稳定性分析以及对几何非线性方面和材料非线性方面的稳定性也作出了一定程度的研究。研究结果表明:考虑了几何非线性情况下的稳定系数与弹性情况下的稳定系数相差不大,说明了前者对本类型的桥梁的稳定性影响较小。对桥梁结构考虑了有关材料非线性的稳定系数比弹性情况的稳定性的系数下降了很多,说明其对本类型桥梁的稳定性的影响很大。本文分析了拉索布置方式、单一横撑和组合横撑、拱肋的刚度和初始缺陷等影响因素对桥梁线弹性稳定的影响。最后文章研究了桥梁拱肋局部钢板的稳定性并将其与前文中的整体稳定性进行了对比。为桥梁设计提供了参考。