三心拱穩(wěn)定極限承載力分析.pdf

1、拱是一種廣泛應用于橋梁、水利工程及建筑工程的結(jié)構(gòu)形式。作為拱的一種，三心拱在水利、工業(yè)建筑中工程實例較多，但在民用公共建筑中比較少見。長期以來對三心拱并未有權威的定義，對三心拱的參數(shù)確定也并未統(tǒng)一。以往研究者對三心拱穩(wěn)定問題的理論分析往往從兩個角度出發(fā)，一方面，借鑒已有的、成熟的圓拱穩(wěn)定理論，研究三心拱的穩(wěn)定性;另一方面，將三心拱作為任意拱軸線拱研究，采用剛架近似分析。某大學體育館建筑造型新穎，結(jié)構(gòu)設計有創(chuàng)意，采用了變截面鉸支三心拱式體

2、系。拱式體系平面外穩(wěn)定性由縱向連接構(gòu)件及構(gòu)造措施保證，因此分析平面內(nèi)整體穩(wěn)定性顯得尤為重要。本文以該工程為背景，明確了三心拱的定義，統(tǒng)一給出確定三心拱斷面形式所需參數(shù)，并利用ANSYS有限元程序分析了三心拱的平面內(nèi)穩(wěn)定性。主要內(nèi)容包括:(1)研究了徑向與豎向均布荷載作用下，兩鉸圓拱、鉸支三心拱平面內(nèi)穩(wěn)定極限承載力?？偨Y(jié)兩鉸圓拱平面內(nèi)穩(wěn)定問題的一般理論，采用ANSYS有限元程序，考慮幾何非線性，對等截面實腹式兩鉸圓拱在徑向與豎向均布荷載作

3、用下的屈曲臨界荷載進行對比研究，得到用兩鉸圓拱在徑向均布荷載下平面內(nèi)屈曲臨界荷載的理論公式計算豎向均布荷載下平面內(nèi)屈曲臨界荷載的近似程度和適用范圍。同時比較了該結(jié)論對中拱扁平、跨度大，側(cè)拱曲率大此類三心拱的適用性。
　　 (2)評價了鉸支三心拱與斜腿剛架兩種結(jié)構(gòu)形式的平面內(nèi)穩(wěn)定性能。等截面直腿剛架平面內(nèi)整體穩(wěn)定性的研究已獲得長足的進展，但有關等截面斜腿剛架平面內(nèi)穩(wěn)定性的研究卻很少見，本文對比研究了不同參數(shù)變化時，鉸支三心拱與斜腿