【碩士】大跨徑連拱石拱橋極限承載力分析

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　　石拱橋是我國(guó)常用的一種橋梁型式，特別是山區(qū)公路橋梁，由于地質(zhì)和地形條件比較適合，石拱橋一般是優(yōu)先考慮的既美觀又經(jīng)濟(jì)的橋型。近幾十年來，我國(guó)修建了許多大跨徑石拱橋，其中包括大量的多孔連續(xù)拱橋。因此，對(duì)大跨徑連拱石拱橋進(jìn)行受力性能和承載力分析有重要的意義。本文首先回顧中國(guó)石拱橋的發(fā)展歷史，闡述了石拱橋的受力特點(diǎn)和破壞機(jī)理，對(duì)石拱橋拱上結(jié)構(gòu)聯(lián)合作用和連拱作用進(jìn)行了綜述分析，對(duì)石拱橋極限承載力的分析方法發(fā)展進(jìn)行了綜述分析。文中闡述了橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定理論、穩(wěn)定問題的分類以及橋梁極限承載力的全過程分析步驟；闡述了橋梁結(jié)構(gòu)幾何非線性，包括總體拉格朗日列式和更新拉格朗日列式的推導(dǎo)過程、分析方法和適用范圍；闡述了橋梁結(jié)構(gòu)材料非線性理論，包括石砌體的本構(gòu)關(guān)系、屈服準(zhǔn)則和彈塑性本構(gòu)矩陣的增量表達(dá)式；闡述了非線性問題的求解方法和收斂準(zhǔn)則。并對(duì)兩種非線性問題在ANSYS程序中的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了綜述。最后結(jié)合工程實(shí)例，應(yīng)用ANSYS程序進(jìn)行彈塑性分析，計(jì)入幾何非線性和材料非線性的影響，分別計(jì)算在單跨不考慮拱上結(jié)構(gòu)、單跨考慮拱上結(jié)構(gòu)和三跨連拱考慮拱上結(jié)構(gòu)三種形式下的極限承載力，從而得出大跨徑連拱石拱橋的極限承載力、破壞形式和破壞特點(diǎn)?！　?

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