高墩大跨連續(xù)剛構(gòu)橋非線性穩(wěn)定分析.pdf

1、近年來，隨著科學技術(shù)和交通事業(yè)的發(fā)展，薄壁高墩連續(xù)剛構(gòu)橋因其在經(jīng)濟上的競爭力和施工上的方便性，在國內(nèi)得到了廣泛的采用。但此類橋梁高大、輕柔的結(jié)構(gòu)特點使得其穩(wěn)定問題，尤其是最大懸臂施工階段的非線性穩(wěn)定問題日益突出。本文以河南濟邵高速公路逢石河特大橋為依托工程，利用大型有限元程序ANSYS，對該大橋最大懸臂階段T構(gòu)的非線性穩(wěn)定性展開分析。 本文首先回顧了橋梁穩(wěn)定理論研究發(fā)展現(xiàn)狀，指出了目前研究工作中有待完善之處。并在此基礎上，對比介

2、紹了橋梁結(jié)構(gòu)兩類穩(wěn)定問題的基本理論，指出實際工程結(jié)構(gòu)中的穩(wěn)定問題多為第二類穩(wěn)定問題。闡述了橋梁結(jié)構(gòu)非線性有限元計算過程與計算方法。隨后利用ANSYS，分別采用梁單元和殼單元建立逢石河特大橋最大懸臂T構(gòu)的空間有限元模型。 其次，對兩種模型分別進行了重力作用下的動力特性分析并比較二者結(jié)果，兩模型振動特性基本相同，從而驗證了模型建立的可靠性。在對模型進行線性穩(wěn)定分析時、針對恒載不變，而通常方法求出的特征值是考慮恒載和活載共同變化的情況

3、，采取迭代方法施加活載，直至所求特征值為1，此時施加的活載才是線性穩(wěn)定分析所要求取的臨界荷載，此種加載方式更為切合實際。 最后，對最不利施工載荷作用下的最大懸臂結(jié)構(gòu)進行第二類非線性穩(wěn)定分析。將線性穩(wěn)定分析得到的第一階屈曲模態(tài)各節(jié)點的位移特征向量按一定比例縮小，作為模型的初始幾何缺陷，比較施加初始缺陷前后的幾何非線性穩(wěn)定結(jié)果，分析表明初始缺陷對穩(wěn)定的影響并不大；從第二類幾何非線性分析與雙非線性分析的對比結(jié)果中可看到，考慮材料非線性