【博士】組合梁斜拉橋靜力穩(wěn)定性研究【2008】

內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：橋梁與隧道工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：西南交通大學(xué)　　學(xué)位年度： 2008年　　論文在總結(jié)中外學(xué)者研究成果和中外設(shè)計規(guī)范的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國斜拉橋穩(wěn)定性的研究經(jīng)驗，系統(tǒng)的研究了組合梁斜拉橋施工全過程的穩(wěn)定性問題?！　∪脑诮Y(jié)構(gòu)和內(nèi)容上主要分為兩個部分：第一部分為組合梁斜拉橋基本理論、混凝土三維徐變理論，包括第1章～第2章，屬于理論與方法；第二部分是實現(xiàn)穩(wěn)定研究而進(jìn)行的通用有限元軟件接口程序開發(fā)和組合梁斜拉橋施工全過程整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定、穩(wěn)定關(guān)系的計算與研究，包括第3章～第7章，屬于應(yīng)用與研究。論文主要針對以下多個方面的內(nèi)容展開工作：　　1)第l章～第2章，主要研究了斜拉橋與鋼．混凝土組合梁的發(fā)展歷史、應(yīng)用現(xiàn)狀、以及存在的關(guān)鍵技術(shù)問題，并基于三維粘彈性理論對三維狀態(tài)下的徐變計算方法做了詳細(xì)分析與介紹；　　2)通用有限元計算軟件在實現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的特殊功能時需要開發(fā)專業(yè)的接口程序。第3章基于通用有限元軟件Abaqus，研究了對斜拉索采用降溫法實現(xiàn)目標(biāo)索力、斜拉索在極限承載力分析過程中實現(xiàn)斷裂、梁單元在積分點處施加殘余應(yīng)力的實現(xiàn)方法與過程；施工階段的狀態(tài)具有繼承性，為了將一種分析的計算結(jié)果作為另外一種分析的初始狀態(tài)，達(dá)到計算結(jié)果在不同的分析類別之間轉(zhuǎn)換時可以修改材料、增減結(jié)構(gòu)的單元、可以只讀取需要的單元結(jié)果的目的，開發(fā)專業(yè)接口程序的方法與過程；　　3)第4章以具體的工程背景研究了組合梁斜拉橋施工全過程的第一類與第二類整體靜力穩(wěn)定性。參考幾座重要橋梁的穩(wěn)定性研究規(guī)律，對斜拉橋施工全過程第一類穩(wěn)性安全系數(shù)與屈曲模態(tài)的發(fā)展規(guī)律進(jìn)行深入的研究、總結(jié)；通過具體的計算實例，研究了不同的施工內(nèi)容在同一施工梁段內(nèi)安全系數(shù)的變化規(guī)律、相同的施工內(nèi)容在不同梁段內(nèi)的變化規(guī)律；研究不同斜拉索材料對結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響；研究了混凝土本構(gòu)關(guān)系對結(jié)構(gòu)第二類整體穩(wěn)定性的影響：研究結(jié)構(gòu)部件對整體穩(wěn)定性的影響及其在全過程中的發(fā)展規(guī)律；　　針對單主梁與雙主梁兩種不同的主梁模式，研究兩者穩(wěn)定性的差異與差異的原因；對組合梁斜拉橋穩(wěn)定性的影響因素，如結(jié)構(gòu)的剪力釘、鋼主梁的殘余應(yīng)力、結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)、單元的安裝方式(切線法、零位移法)進(jìn)行具體的研究，對這些因素的影響程度給予評價；混凝土橋面板具有明顯的時變效應(yīng)，隨著時間的變化混凝土要發(fā)生徐變，變形受到鋼梁的約束，導(dǎo)致組合梁中混凝土橋面板和鋼梁的應(yīng)力重分布，研究了混凝土橋面板的徐變效應(yīng)對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響，并對這種影響的程度給予評價；　　4)第5章以具體的工程背景研究了組合梁斜拉橋施工全過程的第一類與第二類局部靜力穩(wěn)定性問題，主要研究了構(gòu)件的初始缺陷對于穩(wěn)定性的影響；研究組合梁斜拉橋施工全過程橫梁、錨拉板、橋面板、鋼主梁最不利狀態(tài)下的局部穩(wěn)定性；　　5)第6章結(jié)合整體穩(wěn)定性、局部穩(wěn)定的研究結(jié)果得出一些關(guān)于施工全過程中整體與局部失穩(wěn)先后性的結(jié)論；采用細(xì)化模型(降低單元長度、局部區(qū)域精細(xì)化)研究整體穩(wěn)定與局部穩(wěn)定的相關(guān)I生；　　最后，對論文的研究工作進(jìn)行了總結(jié)，指出有待進(jìn)一步研究的問題，并對此進(jìn)行了討論?！　?

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