鋼管混凝土拱橋極限承載力分析的彈性模量縮減法研究
本文關(guān)鍵詞:鋼管混凝土拱橋極限承載力分析的彈性模量縮減法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:鋼管混凝土拱橋已在大跨橋梁中得到廣泛應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)極限承載力分析是工程研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)課題。對(duì)于復(fù)雜結(jié)構(gòu)的極限承載力分析方法,國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了大量研究,其中基于塑性極限分析理論的彈性模量調(diào)整法(EMAP)在近年來(lái)得到快速發(fā)展,并廣泛應(yīng)用于壓力容器和壓力管道工程設(shè)計(jì)與分析。在此基礎(chǔ)上,為克服此前EMAP存在計(jì)算精度、效率和適用性窄的問(wèn)題,本課題組提出了結(jié)構(gòu)極限承載力分析的彈性模量縮減法(EMRM),并開(kāi)展了相應(yīng)的理論和應(yīng)用研究。本文以往研究成果基礎(chǔ)上,開(kāi)展了鋼管混凝土拱極限承載力分析方法研究,主要工作有:(1)建立了圓型和啞鈴型鋼管混凝土構(gòu)件的齊次廣義屈服函數(shù)(HGYF),從根源上克服了應(yīng)用傳統(tǒng)廣義屈服函數(shù)求解結(jié)構(gòu)極限承載力面對(duì)的精度和穩(wěn)定性差問(wèn)題,并給出了HGYF擬合和階次選擇的科學(xué)方法。(2)建立了鋼管混凝土拱結(jié)構(gòu)極限承載力分析的EMRM;阡摴芑炷两y(tǒng)一理論,建立圓形和啞鈴型拱結(jié)構(gòu)的計(jì)算分析模型,通過(guò)引入構(gòu)件HGYF定義構(gòu)件單元承載比,提出了鋼管混凝土高承載單元的動(dòng)態(tài)識(shí)別方法,確定了結(jié)構(gòu)彈性模量縮減策略,進(jìn)而建立了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)極限承載力分析的EMRM,具有良好的計(jì)算精度、計(jì)算效率和迭代穩(wěn)定性。(3)對(duì)比研究了混凝土強(qiáng)度、含鋼率、矢跨比和荷載工況等材料、幾何和荷載參數(shù)對(duì)凝土拱結(jié)構(gòu)極限承載力的影響規(guī)律,總結(jié)了相應(yīng)的工程規(guī)律,可為工程設(shè)計(jì)與分析提供借鑒。
【關(guān)鍵詞】:鋼管混凝土拱 彈性模量縮減法 齊次廣義屈服函數(shù) 極限承載力 參數(shù)分析
【學(xué)位授予單位】:廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類(lèi)號(hào)】:U441
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-10
- 第一章 緒論10-20
- 1.1 工程背景和問(wèn)題提出10-12
- 1.1.1 研究背景10
- 1.1.2 鋼管混凝土拱橋的截面形式10-11
- 1.1.3 鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)受力性能及特點(diǎn)11-12
- 1.2 鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)極限承載力研究現(xiàn)狀12-17
- 1.2.1 概述12
- 1.2.2 解析法12
- 1.2.3 模型試驗(yàn)法研究12-14
- 1.2.4 數(shù)值方法14-17
- 1.3 鋼管混凝土構(gòu)件的承載力相關(guān)方程與廣義屈服函數(shù)17-18
- 1.4 主要研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)18-20
- 第二章 鋼管混凝土構(gòu)件廣義屈服函數(shù)及其齊次化20-35
- 2.1 引言20
- 2.2 鋼管混凝土統(tǒng)一理論20-21
- 2.3 鋼管混凝土構(gòu)件截面廣義屈服函數(shù)21-26
- 2.3.1 廣義屈服準(zhǔn)則21
- 2.3.2 承載力相關(guān)方程與廣義屈服函數(shù)21-26
- 2.4 齊次廣義屈服函數(shù)26-34
- 2.4.1 齊次廣義屈服函數(shù)的不分段表達(dá)式及其配點(diǎn)的選取27-28
- 2.4.2 齊次廣義屈服函數(shù)待定系數(shù)的求解28
- 2.4.3 齊次廣義屈服函數(shù)次數(shù)的確定28-29
- 2.4.4 擬合齊次化多項(xiàng)式29-34
- 2.4.5 三維空間中的齊次廣義屈服函數(shù)34
- 2.5 小結(jié)34-35
- 第三章 圓鋼管混凝土拱橋極限承載力分析的彈性模量縮減法研究35-56
- 3.1 引言35
- 3.2 結(jié)構(gòu)極限承載力分析的EMRM35-39
- 3.2.1 齊次廣義屈服函數(shù)與單元承載比35-36
- 3.2.2 EMRM的特征參數(shù)36
- 3.2.3 彈性模量的調(diào)整策略36-37
- 3.2.4 結(jié)構(gòu)極限承載力求解37-38
- 3.2.5 算法流程與步驟38-39
- 3.3 圓鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)極限承載力分析39-51
- 3.3.1 平面結(jié)構(gòu)的極限承載力分析與驗(yàn)證39-47
- 3.3.2 鋼管混凝土空間結(jié)構(gòu)極限承載力分析47-51
- 3.4 圓鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)極限承載力影響因素分析51-55
- 3.4.1 混凝土強(qiáng)度51-52
- 3.4.2 含鋼率52-53
- 3.4.3 荷載工況53-54
- 3.4.4 矢跨比54-55
- 3.5 小結(jié)55-56
- 第四章 啞鈴型鋼管混凝土拱橋極限承載力分析的彈性模量縮減法研究56-68
- 4.1 引言56
- 4.2 啞鈴型鋼管混凝土軸壓承載力的計(jì)算方法56-57
- 4.2.1 等效單圓管法56-57
- 4.2.2 簡(jiǎn)單疊加法57
- 4.3 啞鈴型鋼管混凝土抗彎承載力的計(jì)算方法57-59
- 4.4 啞鈴型鋼管混凝土結(jié)構(gòu)極限承載力分析EMRM59-65
- 4.4.1 啞鈴型鋼管混凝土壓彎承載力相關(guān)方程60
- 4.4.2 算法流程與步驟60-61
- 4.4.3 算例分析與驗(yàn)證61-65
- 4.5 圓鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)極限承載力影響因素分析65-67
- 4.5.1 矢跨比65
- 4.5.2 含鋼率65-66
- 4.5.3 荷載作用方式66-67
- 4.6 小結(jié)67-68
- 第五章 基于彈性模量縮減法的鋼管混凝土桁拱極限承載力分析68-74
- 5.1 引言68
- 5.2 工程概況68-69
- 5.3 鋼管混凝土桁拱結(jié)構(gòu)極限承載力分析EMRM69-71
- 5.4 鋼管混凝土桁拱結(jié)構(gòu)參數(shù)分析71-73
- 5.4.1 荷載工況71
- 5.4.2 矢跨比71
- 5.4.3 混凝土強(qiáng)度71-72
- 5.4.4 鋼材屈服強(qiáng)度72-73
- 5.4.5 上、下弦桿的含鋼率73
- 5.5 小結(jié)73-74
- 第六章 結(jié)論與展望74-76
- 6.1 結(jié)論74
- 6.2 展望74-76
- 參考文獻(xiàn)76-81
- 致謝81-83
- 碩士期間發(fā)表論文83-84
- 攻讀學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目84
【參考文獻(xiàn)】
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1 韋建剛;鋼管混凝土對(duì)稱(chēng)彎壓拱分支點(diǎn)失穩(wěn)問(wèn)題研究[D];福州大學(xué);2002年
本文關(guān)鍵詞:鋼管混凝土拱橋極限承載力分析的彈性模量縮減法研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):457407
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