大跨度钢管混凝土拱桥的空间受力性能分析

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1、致谢本文是在尊敬的导师汪莲副教授的悉心指导下完成的，从论文的选题、研究思路的开展到论文的最后完成都凝聚着导师的心血和教诲。攻读学位期间，导师不但在学术研究上给予了诸多的启迪和指导，而且在生活上也给予了无微不至的关怀，导师严谨的治学态度、渊博的学识、宽广坦荡的胸怀、诲人不倦的作风都将令作者终身受益。在此论文完成之际谨向导师致以衷心的感谢和崇高的敬意!短暂的研究生生活一划而过，感谢风雨同舟的兄弟姐妹，感谢510桥梁研究所的师兄师弟师姐师妹，是你们伴我度过了三年的美好时光，因为你们我的生活更加精彩!感谢09级同门曹胜飞、杨怀英、韩小虎、徐良辉在生

2、活学习上的帮助，尤其感谢邵亚会老师和黄江在论文课题研究过程中给予的指导，使我的论文得以顺利完成!感谢含辛茹苦的父母，感谢默默支持我的哥哥、姐姐，你们一直以来的支持与鼓励是我顺利完成学业的坚强保障!回忆度过的二十余年光阴，父母的关心、照顾与培养无不伴随左右，父母勤劳、善良、朴实的品格永远是儿子学习的榜样!最后感谢评阅、评议本文和出席论文答辩的各位专家、教授在百忙之中给予指导!目录第一章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯l1．1钢管混凝土的特点与发展概况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．11．2钢管混凝土结构在拱桥上的应用与发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

3、⋯．．21．3钢管混凝土拱桥的主要形式和特点．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．51．4本文的主要研究内容⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．6第二章钢管混凝土拱桥的静力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82．1有限元理论⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．82．1．1概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．82．1．2Midas／Civil空间杆系模型单元介绍⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．82．2背景工程概况．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．92．2．1结构参数．．．．．⋯．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．

4、．⋯．⋯⋯⋯⋯．．102．2．2材料参数⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．．．．122．2．3设计荷载．．．．．．．．⋯．．．．⋯．．⋯．．．．．．．．．．．．．．⋯．⋯⋯．．⋯．．．．122．3有限元模型的建立⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．．⋯⋯⋯⋯⋯⋯132．3．1施工阶段的划分．⋯．．．⋯．⋯⋯．．．．．．．．．．⋯．⋯．．⋯⋯⋯⋯．．132．3．2全桥有限元模型．．⋯⋯．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯．．．．．．⋯⋯．．142．4施工阶段结构的受力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯1

5、52．4．1拱肋的受力分析．．．⋯．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯．⋯．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．152．4．2系梁的受力分析．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．⋯⋯．⋯⋯．．182．4．3吊杆的受力分析．．⋯．⋯．．⋯．．．．⋯⋯⋯⋯．．．．⋯．．．⋯⋯⋯．192．5成桥运营阶段结构的受力分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．222．5．1荷载工况选取⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯222．5．2拱肋的受力分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．⋯222．5．4吊杆的受力分析．．⋯⋯．⋯⋯⋯．．．

6、．．⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯．．．．392．6本章小结．．．．．．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．．．41第三章钢管混凝土拱桥的稳定性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．423．1拱的第一类稳定问题⋯．．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯．．．⋯⋯423．2稳定性分析的有限元理论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯433．2．1第一类稳定的线弹性有限元分析⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯．⋯⋯⋯⋯⋯．433．2．2第一类稳定的非线性有限元分析．．⋯⋯⋯⋯．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．433．3钢管混凝土拱桥的稳定性分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．443．3．1计算工况的选取．⋯⋯⋯⋯

7、．⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．⋯⋯．443．3．2线弹性稳定分析．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．．⋯．．．443．3．3几何非线性稳定分析⋯⋯⋯．．⋯．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．⋯．523．4本章小结．．⋯．．⋯⋯⋯⋯⋯．⋯．⋯⋯．．⋯．⋯．．．．．．．．．．．．54第四章影响结构受力及稳定性的关键设计参数分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．554．1拱肋截面刚度不同的取值方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯554．1．1拱肋截面刚度的取值方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯554．1．2计算结果．．⋯．．．．．．

8、．．．．．．．．．．．．．．⋯．．⋯⋯．．．．．．．．．．．．．⋯⋯．．564．2横撑设置．⋯⋯⋯⋯．．．⋯⋯⋯．．⋯⋯⋯⋯．．⋯．⋯．⋯．．614．2．1布置形式变化分析．⋯⋯