拋物線形索—拱結構穩(wěn)定性能研究.pdf

1、拱結構具有良好的受力性能和審美價值，經濟效益好，是被廣泛應用于橋梁工程和結構工程領域的結構型式之一，但拱結構也有不足之處，它在半跨荷載作用下受力性能較差，在外荷載作用下容易失穩(wěn)。為了更好的改善拱結構的穩(wěn)定性能，出現(xiàn)了一種將索與拱結合起來的雜交結構形式-索-拱結構，與純拱結構相比其受力性能提高了很多，在這一新型的結構中由于索的存在有效的控制了拱的變形，因而，結構的剛度和極限承載力都有較大的提高。 本文分析了預應力索拱結構的特點和研

2、究現(xiàn)狀，對國內外研究成果進行了總結。指出現(xiàn)有的研究側重于對軸線形式為圓弧形的索-拱結構，根據拱的軸線形式的多樣性本文針對拱軸線形式為拋物線形的索-拱結構進行穩(wěn)定性能研究。拉索布置形式的不同，索-拱結構的造型多種多樣。本文選取了將索連接在拱軸線的1/4和3/4處這種形式的拋物線形索-拱結構進行研究，為該結構在實際工程中應用打下了堅實的基礎。本文工作的具體內容有： 1、針對索-拱結構本文利用ANSYS有限元程序，將結構離散為梁元和索

3、元，對其進行非線性有限元分析，采用牛頓-拉弗森法和弧長法對荷載-位移平衡路徑進行跟蹤研究，研究了索對結構極限承載力的影響。 2、分析了該拋物線形索-拱結構在全跨均布荷載和半跨均布荷載作用下的彈性穩(wěn)定性能和彈塑性穩(wěn)定性能，并分別將其與相應的純拱結構進行比較。從而揭示了拋物線形索-拱結構的受力特性和破壞機理。 3、變化拋物線形索-拱結構中的相關參數，如初始預應力、矢跨比、拉索截面等，考察了這些參數變化對拋物線形索-拱結構彈性