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基于非线性理论的独塔斜拉桥空间分析

牟芸  
【摘要】: 独塔斜拉桥由于其丰富的型式越来越多的被用于城市特大景观桥的设计。但是由于斜拉桥在成桥状态下结构受力呈非线性化,内力状态多样化;同时,由于斜拉桥在施工阶段和成桥阶段受力特点会高度耦合,所以对于斜拉桥在施工阶段和成桥状态下的非线性和稳定性分析是十分必要的。 在斜拉桥的非线性分析中,大变形效应、斜拉索垂度效应和梁柱效应这三个因素是分析问题的关键因素。在稳定性分析中,应考虑结构的几何非线性以及材料非线性的影响,并就结构的双重非线性稳定问题做出分析。 文章就以泗阳大桥为工程背景,对独塔斜拉桥的非线性特性及稳定性问题进行了简要的分析研究,主要内容如下: 1、介绍了独塔斜拉桥的发展概况,简要提出了斜拉桥非线性及稳定性问题的重要性并简要介绍了上述问题的研究现状; 2、简述了桥梁结构几何非线性理论,并探讨了几何非线性的分析方法及非线性影响因素; 3、结合泗阳大桥具体介绍斜拉桥有限元分析建模过程,并选取了典型的施工阶段及成桥阶段进行了几何非线性的静力分析,分析了几何非线性影响因素对斜拉桥结构体系的影响; 4、阐述了二类稳定问题的分析方法,并简单介绍了两类稳定问题的实质性差别,简述了双重非线性的求解; 5、以泗阳大桥为工程背景,选取了其施工的几个典型阶段及成桥阶段进行了线性和非线性稳定性分析,比较了各种因素的影响,并最终得出一定结论。


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