沖擊荷載下高橋墩的非線性動力屈曲分析.pdf

1、近年來，我國不斷加大對基礎設施的建設，主要集中在公路，鐵路以及橋梁的建設。由于建設場地地形、地貌復雜，尤其是邊緣山區(qū)和西部地區(qū)，在崇山峻嶺中需要跨越深溝峽谷，經(jīng)常會用到高橋墩，而且各橋墩高度差異不可避免，這將給橋梁的施工和設計帶來許多難題。 高橋墩作為軸向受力構件，由于受到自重，上部的沖擊荷載以及地震的影響，穩(wěn)定性問題是該類構件要考慮的首要問題，因此在沖擊荷載作用下的高橋墩的動力特性分析及動力穩(wěn)定性的研究非常重要。本文主要考慮剪

2、切變形、幾何非線性和本構非線性，建立高橋墩在沖擊荷載作用下的非線性動力學基本方程式；通過位移形函數(shù)假設，采用Galerkin積分方法得到了時間變率的動力學控制方程；利用四階Runge- Kutta法進行數(shù)值求解。為工程應用提供理論的依據(jù)。主要內容如下： (1)介紹高橋墩屈曲問題的基本概況、橋墩屈曲問題的基本理論。根據(jù)柱的屈曲特征，考慮幾何非線性和物理非線性，建立高橋墩屈曲問題的控制方程。詳述龍格-庫塔方法的基本原理、程序設計方案

3、以及伽遼金方法的基本理論。 (2)討論混凝土高橋墩在兩端簡支情況下受到三角形沖擊荷載和矩形沖擊荷載作用時的非線性動力屈曲問題，給出沖擊荷載作用下的位移響應曲線，描述了高橋墩的動力屈曲路徑，分析各種幾何參數(shù)和荷載參數(shù)對動力屈曲的影響。 (3)研究混凝土高橋墩在一端固支一端簡支情況下受到三角形沖擊荷載和矩形沖擊荷載作用時的非線性動力屈曲問題，得到了與兩端簡支情況下相似的屈曲規(guī)律，并比較了與高橋墩在兩端簡支情況下屈曲問題的差異