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资料名称:
大跨钢拱桥动特性及非线性屈曲问题研究
资料大小:
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zzdxs
上传时间:
2014/12/25
资料类别:
教育考试
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大跨度下承式钢拱桥动特性及非线性屈曲问题研究 2006硕士论文共92页 本文以海南某油码头108m跨下承式系杆钢拱桥为工程背景。 首先，在已有拱桥动力学理论的基础上，利用大型有限元分析软件建立合理的空间有限元模型，运用子空间迭代法实施了对该结构的自振特性分析。得出其频谱特性及三种主要振动形式:竖向、侧向及扭转振动。通过多参数对比分析，指出了矢跨比对钢拱桥自振性能影响最为显著，在矢跨比约1八0处结构基频达最大值，吊杆数目超过5对时，二阶以上频率增长速度趋缓，拱肋刚度、系杆抗弯刚度及吊杆轴向刚度对自振性能影响相对较小。 接着，本文以现有拱桥稳定性理论为指导，从特征值稳定和极限承载力两方面对该大跨度钢拱桥进行稳定性分析，并讨论了影响大跨度钢拱桥稳定性的各种因素，这些因素包括:荷载分布形式、初始缺陷、材料非线性的分布、钢材屈服强度、拱肋刚度、系杆刚度、吊杆刚度、吊杆对数(或间距)以及矢跨比。分析结论将为以后同类桥型的优化设计提供有益的建议。 计算结果表明，由于材料非线性的影响，双重非线性稳定分析的稳定系数大大低于特征值屈曲分析的结果，线性特征值屈曲分析可能产生非保守的结果。因拱桥形状及节点安装位置的偏差引起的初始缺陷是本文考虑的一个稳定性影响 参数，采用一致缺陷模态法进行分析，并对比实际模型和修正模型的不同计算结果。分析显示，修正模型结构极限承载能力对初始缺陷的敏感度较高。对于材料非线性的不同分布，拱肋材料非线性对结构极限承载能力起到控制作用。而不同 钢材屈服强度也在一定程度上影响着结构极限承载能力。相比较而言，三种构件刚度:拱肋刚度、系杆刚度和吊杆刚度对稳定性的影响甚微。通过分析不同吊杆对数(或间距)以及不同矢跨比对结构极限承载能力的影响，提出合理的设计建议:对于此类结构，在布置吊杆时，数目不宜太少，且可以适当增加吊杆数目，从而提高极限承载能力;对于结构的极限承载能力，存在一个最优解矢跨比。
