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新型大跨度预应力加强型拱形结构的性能分析

钢拱结构具有受力较为合理、自重轻、造型优美等许多优点,是常见的结构形式之一,但随着结构跨度的增加,这类结构具有应力分布趋于不均匀,变形也急剧增加的特点,因而它的跨度受到很大的限制。为了使钢拱结构既轻巧又适应于大跨度,各国学者提出了很多通过增加拉索对钢拱结构改进的方案,但研究绝大部分集中在索-拱结构(无撑杆)上,对其它改进方案研究甚少。为此,本文分析研究了一种新型预应力钢拱结构,该结构体系是根据钢拱在全跨均布荷载作用下的内力分布及变形,分别在钢拱的中间部分内侧和两边部分外侧增加适当的撑杆和预应力索形成。本文称此结构为预应力加强型钢拱结构。通过有限元软件ANSYS,本文着重计算分析了该结构以下几方面受力性能:1) 分析了该结构在全跨节点荷载作用下的受力性能,计算显示了该结构最大应力和最大位移随全跨节点荷载增加以及初始预应力增加的变化规律,同时与普通钢拱结构最大应力和最大位移随荷载增加的变化规律进行了对比。2) 分析了改变该结构两侧撑  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北工业大学
西北工业大学

一般拱结构在静载条件下地震激励响应

论文依据哈密尔顿原理,推导了考虑初始轴力影响条件下一般拱结构的振动控制方程以及在考虑初始恒载引起的较大轴向力影响条件下计算活载内力的基本方程,并在推导的拱结构基本方程的基础上,依据Frobenius方法求解微分方程的原理,建立求解拱结构问题的有限元计算程序,利用作者编写的程序以两端固定的钢管砼拱为例,计算并分析各种情况下的拱结构的静载内力、拱结构的振动频率及拱结构在地震作用下的结构响应。本文从拱结构的基本方程出发精确计算拱结构问题,同时考虑拱结构的压缩变形和弯曲变形,避免了规范中按弹性中心法简化计算带来的误差。论文建立的程序可以精确分析不同拱型、初始荷载、不同的地震输入对拱结构静力和动力性能的影响,可以为拱结构的精确计算及设计提供依据。利用本程序建立的单元刚度阵和其他结构的单元刚度阵结合后可以精确计算含有拱单元的复杂结构问题。论文中公式推导和计算方法可以为特殊结构的公式推导和精确计算提供参考。  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

清华大学
清华大学

索—拱结构的稳定性能研究

拱结构因具有造型优美、刚度大和经济效益好等许多优越特性而被广泛应用于桥梁工程和结构工程领域。然而,拱结构也有不足之处,其在外荷载作用下容易失稳。为了更好地改善拱结构的稳定性能,近年来工程界出现了一种将索和拱结合起来的新型结构形式——索-拱杂交结构。在索-拱结构中,由于索的存在能有效地控制拱的变形,因而结构的刚度和极限承载力得以较大的提高。根据拉索布置形式的不同,索-拱结构的造型多种多样。本文共选取了两种不同布索形式的索-拱结构进行研究。其中,索-拱结构Ⅰ的拉索是按照两铰圆弧拱在全跨均布荷载作用下的弯矩分布进行拉布置,索-拱结构Ⅱ则是按照三铰拱在半跨均布荷载作用下的弯矩分布来进行布索的。对于索-拱结构Ⅰ,本文首先分析了两铰圆弧拱在全跨均布荷载作用下的弯矩分布情况,并据此确定了索-拱结构Ⅰ中拉索的布置形式;然后对索-拱结构Ⅰ在全跨均布荷载和半跨均布荷载作用下的弹性和弹塑性稳定性能进行了研究,并将其与纯拱结构的受力性能相比较;此外,本...  (本文共114页) 本文目录 | 阅读全文>>

《佳木斯大学学报(自然科学版)》2017年01期
佳木斯大学学报(自然科学版)

弦撑式索拱结构平面内稳定性研究

在全跨荷载作用下,对弦撑式索拱结构进行线性稳定分析,得到前三阶失稳模态。在此基础上对其进行弹塑性稳定分...  (本文共5页) 阅读全文>>

《兵工学报》2017年09期
兵工学报

地震后地下受损拱结构的抗爆炸能力研究

为了评估地下结构的地震后抗爆炸能力,以边墙高3.0 m、半径3.0 m的半圆拱结构为模拟对象,假定了7种裂缝可能出现的位置。采用网格划分软件True Grid构建网格模型,基于LS-DYNA数值模拟分析地下拱结构在1条裂缝、...  (本文共9页) 阅读全文>>

《湖南交通科技》2009年01期
湖南交通科技

工程中索拱结构的研究进展

索拱结构由于其自身优越的力学性能,在建筑和桥梁工程中应用日益广泛。然而,其理论研究国内外还相当有限。从3个方面评述了近年来国内外索...  (本文共7页) 阅读全文>>