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石拱桥极限承载能力分析

国内外文献[1,2 ] 指出 ,石拱桥的破坏是弹塑性结构的破坏 .文献 [1 ]应用塑性极限分析法分析石拱桥在极限状态下的承载能力 ,成功地解决了特大荷载过桥问题 .文献 [2 ]指出对于超静定无铰圬拱 ,应该用极限状态设计理论来确定结构的极限承载能力 ,才能使得计算方法更加科学与合理 .文献 [3 ]将线性规划法应用到石拱桥中 ,以拱圈最小厚度为目标函数 ,提出了用拱圈实际厚度和最小厚度之比的拱厚安全度 ,但其是用传统的“1 3核拱法则”即拱厚安全度为三的方法判断石拱桥承载力 ,不是真正的极限状态的承载能力分析 .本文应用极限平衡理论建立了石拱桥强度极限状态承载能力分析的数学模型 ,以石拱圈极限偏心距为约束条件 ,以求最大外加荷载 (活载 )系数为目标函数 ,用线性规划数学分析方法进行极限承载能力分析[4] .文中分析了一座石拱桥通过特大荷载问题 ,并与传统的影响线布载法进行了比较 .1 结构极限分析的数学模型结构极限分析指...  (本文共6页) 阅读全文>>

长沙理工大学
长沙理工大学

石拱桥极限承载能力分析与影响因素

对圬工拱桥的受力特点是比较复杂,由此成为了过国内外诸多学者以既定的拱桥为研究对象,从而分析其受力行为,对计算极限承载力也是逐渐趋向成熟,避免过高或过低的评价桥梁承载力,更能准确的确定其承载力。本文基于荷载试验实际测算的数据基础上,对石拱桥做了细致的分析。分析拱上联合是如何影响结构受力以及对承载能力的影响,对承载能力的影响影响程度是多少,应用midas有限元软件对裸拱和拱上联合做了分析。分析拱桥在不同病害的影响因素,不同的影响因素对拱桥承载力的影响,此外,基于一座实测石拱桥的拱轴线,在设计与实际拱轴线之间的差异对石拱桥承载力的影响,以及按这一病害逐步加深的趋势,预测拱轴线的偏离对承载力的影响。对结构的承载力分析采用有限元方法,对石拱桥进入极限承载力状态的判定也做了全新的定义,更准确的分析极限承载力。从力学角度看,分析结构极限承载力的实质就是通过不断求解几何非线性和材料非线性的刚度方程,寻找其极限荷载的过程,从实质指出桥梁的承载力研...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

重庆交通大学
重庆交通大学

石拱桥潜承载能力的分析与评定

石拱桥是我国最古老、最重要、最成熟的桥型之一。尽管交通事业的发展和科学技术的进步,形形色色的桥型不断出现,但石拱桥仍就发挥着重要作用。现代交通流量的增加对较早时期建造的石拱桥提出了较高的要求。因此,利用正确的评估方法来评价现役石拱桥的承载能力得到了广泛的重视。本文阐述了我国石拱桥的发展史及国内外对石拱桥极限承载能力研究的现状。以长宁大桥为工程背景,基于石拱桥极限承载能力的基本理论,提出了石拱桥存在承载能力安全储备的三个因素。利用有限元建立空间模型,对影响石拱桥极限承载能力的因素进行了深入分析;并通过实桥动静载试验结合有限元计算分析,得到了在考虑石拱桥拱上建筑和桥面铺装时的承载能力要大于裸拱的承载能力的结论,从而提出了石拱桥具有潜承载能力的理论。本文的研究有助于了解石拱桥的受力结构和影响石拱桥承载力的因素,为现役石拱桥使用多年后的极限承载能力评估、安全评价提供了具有建设性的建议。  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

广州大学
广州大学

斜靠式拱桥极限承载能力研究

斜靠式拱桥由两片竖直主拱和两片设于主拱两侧的斜拱组成,主拱肋间不设横撑,是城市桥梁中一种颇具竞争力的新颖桥型。且由于该桥型空间效应明显,构造及受力复杂,导致发展受到限制,其极限承载力是控制设计的关键因素。本文针对斜靠式拱桥极限承载能力完成了如下研究:(1)以斜靠式拱肋系为研究对象,采用弧长法,对拱肋系的侧倾失稳全过程进行了跟踪分析,获得了失稳极值点,阐明了几何非线性、材料非线性及双重非线性对斜靠式拱肋系极限承载力的影响,揭示了稳定拱倾角、刚度、圆心角的变化,主拱肋和稳定拱肋拱顶间横撑长度、横撑刚度变化,矢跨比,主拱边界条件,水平横向风载对极限承载力的影响规律。(2)考虑了主拱吊杆非保向力与桥面系对斜靠式拱桥极限承载能力的影响,跟踪了斜靠式拱桥侧向失稳平衡路径,获得荷载位-移曲线,揭示了非线性失稳破坏的变形过程、失稳模态和破坏机理,阐明了几何非线性、材料非线性、双重非线性以及各设计参数对斜靠式拱桥极限承载力的影响规律。(3)采用线...  (本文共106页) 本文目录 | 阅读全文>>

《重庆交通大学学报(自然科学版)》2015年05期
重庆交通大学学报(自然科学版)

考虑砌体本构关系的石拱桥极限承载力研究

0引言由于具有取材方便、造价低廉、超载能力强等众多的优点,石拱桥广泛应用于我国公路建设中,特别在西南地区的中小型桥梁中占比极大。在对现有公路升级改造时,经常需要对现存的大量石拱桥进行综合性能评估,以判断其使用寿命或进一步通过加固改造发挥其潜力[1]。但由于理论上尚存欠缺,在一些石拱桥设计、安全性评价方面仅是根据经验判断[2]。因此,如何采取科学、合理的理论和方法评估石拱桥的极限承载力就显得尤为重要。对于拱桥的极限承载力的研究,传统的机构分析方法[3]假定砌体材料抗压强度无穷大并且无抗拉能力,当拱内产生足够多的塑性铰使其变成机动体系时,结构发生破坏。钱令希[4]将线性划法应用到石拱桥中,以拱圈最小厚度为目标函数,提出了用拱圈实际厚度和最小厚度之比的拱厚安全度;陈荣刚等[5]以石拱圈极限偏心距的不超过4/9倍的拱圈厚度的经验公式为约束条件,应用极限平衡理论建立了石拱桥极限承载能力分析的模型。但这些研究均假设砌体的抗压强度为无限大,这...  (本文共5页) 阅读全文>>

中南大学
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在役石拱桥评估与加固关键技术研究

石拱桥是一种古老的桥型,在我国应用广泛,据统计,我国现存石拱桥的数量就达四百多万座。由于自然环境、超载、设计、施工、自然灾害等因素的影响,导致石拱桥损坏现象极其严重,甚至导致坍塌。对在役石拱桥的评估、维护、加固、设计等关键技术体系和方法进行系统的研究有很强的现实意义,全文主要工作内容如下:1.在研究石砌体损伤机理的基础上,提出了相应的石砌体损伤模型。应用二参数Weibull分布描述损伤变量,引入峰值割线模量参数,推导并建立了石砌体的通用本构关系公式。该公式使石砌体整个压缩过程中的应力应变关系采用单一表达式描述,形式简单,参数少,且连续可导,便于实际应用,能较好符合实测应力应变关系。2.基于Ansys建立了大跨石拱桥的空间实体有限元模型,应用本文所建立的石砌体应力应变关系,对该桥的几何非线性、双重非线性及受损伤后的石拱桥的极限承载力进行了研究。全面分析了石拱桥在各种荷载工况、不同设计参数以及初始几何缺陷和损伤情况下的极限承载力变化...  (本文共173页) 本文目录 | 阅读全文>>