剛構(gòu)—單肋系桿拱組合橋梁穩(wěn)定性研究.pdf

1、剛構(gòu)－單肋系桿拱組合橋梁是一種拱圈與剛構(gòu)剛性連接，共同承擔(dān)荷載的新型組合橋梁體系，它將剛構(gòu)橋與拱橋有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，不但顯示了剛構(gòu)橋和拱橋各自的特點(diǎn)，而且使得兩種橋型的優(yōu)點(diǎn)得到了相互補(bǔ)充。然而，對(duì)于這種單肋拱橋而言，上部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度、抗扭剛度非常有限，存在著穩(wěn)定性問(wèn)題，尤其是拱肋的面外剛度要遠(yuǎn)小于面內(nèi)剛度，因此，面外穩(wěn)定問(wèn)題更加突出。本文針對(duì)剛構(gòu)－單肋系桿拱組合橋梁的穩(wěn)定性問(wèn)題，以正在修建的廣州白沙河大橋?yàn)楣こ瘫尘?，主要做了以下工作?/p>

2、 （1）首先用解析方法探討了拱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，推導(dǎo)了拋物線單肋拱面內(nèi)、面外彈性穩(wěn)定計(jì)算的理論公式，面外穩(wěn)定計(jì)算分別考慮了保向力和非保向力，提出了橫向風(fēng)荷載作用下面外穩(wěn)定的計(jì)算公式。 （2）總結(jié)了穩(wěn)定分析的有限元方法，將非線性理論全面引入穩(wěn)定問(wèn)題，給出了非線性穩(wěn)定問(wèn)題的求解思路與方法；討論了失穩(wěn)判別準(zhǔn)則和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指標(biāo)；介紹了穩(wěn)定分析在ANSYS中的實(shí)現(xiàn)方法。 （3）進(jìn)行了整體穩(wěn)定分析，分別計(jì)算了恒載、風(fēng)載和列車荷載等

3、荷載組合作用下的第一類穩(wěn)定問(wèn)題和考慮幾何、材料等非線性因素恒載作用下的第二類穩(wěn)定問(wèn)題，并探討了影響整體穩(wěn)定的有關(guān)因素。 （4）進(jìn)行了整體－局部相關(guān)穩(wěn)定分析，首先采用理想加勁板局部穩(wěn)定理論對(duì)鋼箱拱肋進(jìn)行了穩(wěn)定分析，然后建立混合有限元全橋模型，分析了整體－局部線彈性相關(guān)穩(wěn)定性及其影響因素，最后進(jìn)行了整體－局部彈塑性相關(guān)穩(wěn)定分析。 （5）本文最后對(duì)空氣靜力穩(wěn)定性問(wèn)題進(jìn)行了研究，首先回顧了靜風(fēng)穩(wěn)定分析的相關(guān)理論，接著利用CFD對(duì)