一、拱式结构几何非线性分析（论文文献综述）
张旭[1]（2020）在《大跨度拱形钢梁结构整体稳定性分析与研究》文中研究说明近些年,随着中国经济的迅速发展、社会的不断进步以及人们物质需求的增加,大跨度钢结构的应用和发展逐渐被重视。众所周知,与一般结构相比,大跨度钢结构具有强度较高、质量较轻、跨度较大、体型复杂等特点,因此,这就导致了该结构容易发生整体失稳的问题。所以,在分析与设计大跨度钢结构时需要考虑非线性问题,包括几何非线性中的初始缺陷、材料非线性以及几何非线性与材料非线性同时考虑。目前,我国的《钢结构设计规范》要求和解决的主要是构件的稳定性问题,但不适用与大跨度钢结构整体稳定性分析,这给工程设计人员带来理论上的瓶颈。因此本文主要利用MIDAS/Gen和SAP2000对该展览中心大跨度钢结构进行整体稳定性分析,并采用时程分析法对该结构进行在设防烈度地震激励作用下的地震响应分析,通过分析结果为之后相类似的大跨度钢结构提供有价值的参考,具体内同如下。通过3D3S和MIDAS/Gen建立该工程的模型,之后对周期和阵型进行对比,确定模型的精准度,然后利用MIDAS/Gen对该模型进行特征值屈曲分析,结果表明特征值屈曲分析与真实情况不符。之后利用MIDAS/Gen对该模型进行考虑初始缺陷情况下的非线性分析,结果表明:在提供的几种荷载组合作用下,随着结构几何缺陷数值的减小,结构稳定承载力系数逐渐增加。最后考虑不同边界约束条件对大跨度钢结构的弹性稳定性能的影响,结果表明柱子与基础采用铰接约束从敏感性的角度上来讲更有利于大跨度钢结构。利用MIDAS/Gen和SAP2000对该结构进行考虑非线性计算结果和考虑几何与材料的双重非线性计算结果对比表明:对于该展览中心大跨度钢结构,考虑几何和材料双重非线性时,结构的极限承载能力下降比较明显。本文通过改变结构边界约束条件作为变量,利用SAP2000软件进行分析发现,边界约束条件对于结构的弹塑性极限承载力仍有一定的影响。本工程所选用的边界约束条件柱子与基础为铰接是较为合适且方便经济。采用时程分析法对大跨度钢结构进行在设防烈度地震激励作用下结构的地震响应分析,验算该结构是否满足抗震设计要求,判断其抗震性能如何。通过两组实际地震波和一组人工波分别对结构两个主轴方向计算水平地震作用,计算得到的结构节点位移的地震响应值完全符合规范及设计要求。
刘利[2]（2019）在《拱结构稳定研究的传递矩阵法》文中认为拱式结构因其造型优美,受力合理以及施工方便等优点而被广泛应用在桥梁建设中以提高结构的跨越能力;索结构具有良好的柔性,能与拱结合形成新的结构形式兼具两者之长处,也被广泛应用在大跨结构中。为了寻求一种研究拱、索拱以及拱式组合桥的稳定问题的新途径,本文基于径向均布荷载作用下圆拱的屈曲微分方程,根据其边界条件采用传递矩阵法求解其特征值屈曲问题,并对拱和索拱组合结构的面内外稳定性以及拱桥的整桥面内稳定性进行了参数分析。主要内容包括:（1）首先对拱结构稳定的概念、类别和求解方法进行了简单介绍,同时对拱结构的面内外屈曲形式进行了对比说明,为后文的研究奠定理论基础。（2）纯拱面内稳定:基于径向均布荷载作用下圆拱的面内屈曲微分方程,本文利用传递矩阵法并根据边界条件导出其特征方程从而求得面内屈曲荷载。同时,结合力法以及拱上荷载集度与轴力的关系,将该理论方法推广到集中荷载作用下纯拱稳定问题的研究中。另外,采用ANSYS有限元软件建立模型以验证本文理论与方法的正确性。最后采用本文理论方法对纯拱面内稳定性进行参数分析。（3）索拱组合结构的面内稳定:将以上分析纯拱面内稳定问题的理论与方法拓展到对索拱组合结构的面内特征值屈曲的研究。同时,采用ANSYS有限元软件验证了本文理论与方法具有良好的适用性。最后,对索拱面内稳定进行参数分析,并与纯拱结构进行对比研究。（4）纯拱与索拱组合结构的面外稳定:利用传递矩阵法对径向均布荷载作用下圆拱和索拱面外屈曲微分方程进行求解,结合边界条件得到了纯拱与索拱面外稳定问题的特征方程,从而得到了结构侧倾失稳的屈曲临界荷载。进而,用本文方法对拱与索拱面外侧倾屈曲进行了相关参数分析,并与相应的面内稳定进行了对比讨论。（5）下承式拱桥面内稳定:首先通过传递矩阵法求解拱桥在外荷载作用下吊杆的拉力,再将吊杆拉力视为施加在拱上的集中力,进而求出拱脚处的轴力,利用拱轴力与荷载集度的关系将梁上的外荷载转移到了拱上,即可等效为满布于拱上的径向均布荷载。最后再次采用传递矩阵法导出拱面内稳定问题的特征方程以求得拱桥面内整体屈曲荷载,并分析拱、梁和吊杆的相关参数对其的影响。本文不仅提出了采用传递矩阵法对纯拱与索拱组合结构的面内面外特征值屈曲问题求解的建模理论,而且利用传递矩阵法以及荷载等效关系对下承式拱桥的面内稳定问题进行了分析。最后对三种结构的稳定问题进行了相关参数讨论并得出了一些对实际工程的设计与建造有意义的结论。
杨俊青[3]（2019）在《钢管混凝土提篮拱桥稳定极限承载力分析》文中研究指明钢管混凝土桁式提篮拱桥结构复杂,拱肋在荷载作用下为压弯构件,其稳定问题突出。本文以黄山太平湖中承式钢管混凝土桁式提篮拱桥为工程背景,基于有限元软件建立了该桥的空间梁杆有限元模型,分别进行了线弹性稳定和极限承载力的计算分析,探讨了活载布置方式、拱肋倾角等因素对线弹性稳定和极限承载力的影响。由于该桥设计和施工年份久远,交通流量也日益增多,桥梁难免会出现老化甚至产生一些病害。论文进一步讨论了典型病害对桥梁极限承载力的影响,主要探讨了吊杆破断和拱肋截面核心混凝土局部脱空对黄山太平湖大桥极限承载力的影响。论文的主要研究工作和结论包括:1.建立了黄山太平湖大桥空间有限元模型,针对四种荷载工况进行了线弹性稳定分析,得到了四种荷载工况下的稳定系数和失稳模态特征,结果表明:该桥的线弹性稳定性符合规范要求,最低阶失稳形式为拱肋的面外反对称失稳。同时还探讨了拱肋倾角、拱肋刚度和钢管壁厚对线弹性稳定的影响,结果表明:通过增大拱肋倾角可以提高拱桥的横向稳定性,但会降低拱桥的面内稳定性,而且拱肋倾角过大对提高拱桥横向稳定性的作用不明显;在一定范围内增大拱肋刚度和钢管壁厚能够提高桥梁的稳定性。2.对黄山太平湖大桥进行了基于不同非线性因素的极限承载力分析,结果表明:几何非线性对极限承载力影响较小,材料非线性对极限承载力影响较大,双重非线性是极限承载力分析中最符合实际情况的控制因素。通过对结构的破坏路径进行分析,在极限承载力状态下该桥最先失稳的部位也是拱肋,结构最终失去承载能力是因为拱肋多处进入塑性阶段。在此基础上,还探讨了活载布置方式和拱肋倾角对极限承载力的影响,结果表明:活载的偏载布置会对拱桥的极限承载力产生不利影响;拱肋倾角的增大会减小拱桥的极限承载力,横风荷载也会减小拱桥的极限承载力,适度的拱肋倾角能够通过增加桥梁的横向稳定性来减缓由横风荷载引起的极限承载力的下降。3.分别假设吊杆破断和拱肋截面核心混凝土局部脱空等损伤场景,对黄山太平湖大桥进行了极限承载力分析,结果表明:双吊杆中单根吊杆的破断和单一双吊杆的破断,对结构的极限承载力影响不大,但结构的极限承载力会随着双吊杆破断数量的增加而减小;拱肋截面核心混凝土局部脱空会减小结构的极限承载力,拱肋截面脱空率越大,拱肋进入塑性状态越早,拱桥的极限承载力越小。
赵琦[4]（2019）在《张弦梁结构体系桥梁结构参数和找形研究》文中研究说明张弦梁结构体系桥梁是一种基于张弦梁屋盖结构的新型桥梁体系,它是以纵向张弦梁结构为主要受力构件,横向张弦梁结构为传力构件,极大地降低结构自重,同时还具有活载刚度大,主梁受力均匀,施工和运输方便等优点,是对传统桥梁结构的革新与发展。目前对张弦梁结构体系桥梁的研究尚未深入,针对实际工程应用还未有指导性的意见和建议。本文在已有张弦梁结构的研究基础上,通过对比分析,对张弦梁结构体系桥梁的构造以及连接细节进行阐述,并依据桥梁结构力学研究方法,针对其活载刚度、结构内力以及稳定和动力性能等方面进行深入研究,并提出了此类体系桥梁完整的优化和找形方法。主要研究工作和成果如下:1、讨论并分析张弦梁结构的原理和构造优点,由此引出张弦梁结构体系桥梁的纵横向布置形式,针对构件连接方式的要点和难点进行详细的论述,对索结构分析方法进行了计算推导,表明拉索初始内力对结构整体刚度影响不大,线性分析即可满足,简化了计算模型。2、采用控制变量原则,定性分析影响张弦梁结构体系桥梁活载刚度以及受力性能的因素。分析表明,下弦索轴向刚度、下弦索垂度对此类型桥梁结构挠度和应力的影响较大,并随着参数指标的增大,影响逐渐减小;撑杆数量变化对于结构的影响较小,在满足性能要求时可适当减少;上弦梁抗弯刚度对于结构整体刚度提升不大,但合理的结构形式可以减小因主梁局部破坏导致整体结构失效的不利影响。3、为保证结构在满足挠度、内力、稳定要求的前提下,极大地降低自重,提高材料利用率,对张弦梁结构体系桥梁进行了优化研究,使其结构更加合理,同时针对零状态与初始态的线形差别,通过找形迭代,找寻结构施工放样尺寸,为实际设计提供借鉴。4、对张弦梁结构体系桥梁进行屈曲稳定性与动力特性分析,结果表明该体系桥梁具有优越的受力性能以及良好的经济性。
张勇[5]（2019）在《大跨度铁路下承式钢桁梁柔性拱桥稳定性研究》文中进行了进一步梳理钢桁梁拱桥兼备拱桥优美的外观、强大的跨越能力和钢桁梁桥超高的承载能力,在各种形式的桥梁结构中占据着重要地位,并受到当代铁路桥梁设计师的青睐。近些年国内外修建了一批大跨度的钢桁梁柔性拱桥,在其跨越能力大大增加的同时宽跨比也在减小,尤其是在铁路中桥梁的宽跨比可能小于1/20,因此也带来了结构横桥向的稳定性问题。本文结合广州南沙港铁路洪奇沥水道特大桥主桥工程,对钢桁梁柔性拱桥的稳定进行系统的研究,研究内容如下:（1）介绍钢桁梁拱桥受力特点,同时概述了国内外该类型桥梁的发展状况,并列举了近几年国内修建的着名桥例;在综述关于桥梁稳定问题研究现状的基础上,指出了现在研究中存在的问题,彰显了研究大跨度钢桁梁柔性拱桥稳定性的必要性。（2）根据世界上最大跨度的钢桁梁柔性拱桥洪奇沥水道特大桥的工程概况,建立了钢桁梁柔性拱桥的ANSYS和MIDAS CIVIL有限元模型,并结合桥梁的施工工艺和运营阶段的不同荷载组合确定了不同阶段桥梁所承受的荷载情况,通过理论分析指出了桥梁在钢梁合龙前阶段、拱肋拼装阶段、拱肋合龙前、后阶段等关键施工阶段有较大可能发生失稳现象。（3）基于桥梁的稳定理论,介绍了在有限元中求解桥梁稳定问题的线弹性分析方法、几何非线性分析方法以及材料和几何双重非线性分析方法,并简要介绍了三种分析方法在有限元软件中的实现步骤。采用线弹性分析方法,探究了在不同施工阶段和运营阶段多种荷载组合下洪奇沥水道特大桥的第一类稳定问题,研究表明:随着桥梁建造过程的发展,结构的稳定性发生非常明显的变化,不同阶段桥梁的稳定安全系数和失稳形式具有明显的差异;在桥梁建设初期钢桁梁合龙前阶段结构的稳定系数最低,而钢桁梁合龙后稳定系数最高,表明临时支撑对结构的稳定性提供明显的辅助作用;钢桁梁柔性拱桥在运营阶段的不同荷载组合形式下稳定安全系数差异很大,但是结构都能较好地保证稳定性;横桥向不对称施加的列车制动力和顺桥向不对称分布的列车荷载对桥梁的第一类稳定影响较大,而横向风荷载和系统温度荷载对结构的弹性稳定影响不明显。（4）通过在钢桁梁拱桥的有限元模型中引入几何和材料非线性的方法,研究了桥梁的第二类稳定问题,在获取结构极限承载力的基础上,对比分析了不同非线性因素对桥梁第二类稳定产生的影响,利用荷载递增过程中结构的荷载-位移曲线和典型杆件的截面内力变化,探究了钢桁梁柔性拱桥的失效路径和失效机理,研究表明:线弹性方法和几何非线性计算结果差异较小,而利用双重非线性方法计算的结构安全系数明显小于前两者,并且荷载-位移曲线表现出较强的非线性关系,因此可知钢桁梁拱桥中几何非线性对结构的稳定性影响较小,材料非线性在计算结构承载力时不能忽略。考虑了初始缺陷后桥梁的安全系数降低了5.82%,施加缺陷后结构的竖向刚度变化不明显,而横向刚度具有一定程度的降低,且钢桁梁拱桥在横桥向的荷载-位移曲线更具非线性,结构失效时横向位移更大;在极限荷载作用下,通过几何非线性和线弹性方法计算拱肋和桁梁的关键位置结果差异较小,而两者都与双重非线性具有明显的不同,跨中到3/4跨区间内计算结果差异最为明显,其他位置的结果偏差较小,考虑结构的双重非线性后结构的位移和轴力有增大的趋势;钢桁梁拱桥在荷载加载初期所有杆件都处在弹性阶段,随着荷载的增大到一定值时,边跨上弦杆件弯矩减小,轴力增长缓慢,当弯矩减为0时,杆件进入塑性状态,结构的刚度减小,内力重新分配,继而主跨跨中的下弦杆进入塑性,塑性杆的弯矩转移到其他杆件,直至结构刚度下降到不能承担荷载。（5）基于已建立的ANSYS有限元模型,研究了活载分布形式、初始缺陷、横向荷载以及温度变化等关键参数对钢桁梁柔性拱桥第二类稳定问题的影响,量化分析了这些外界因素变化对桥梁承载力的影响趋势和影响机制,研究表明:不同的列车荷载形式对结构承载力影响存在明显差异,在列车荷载不对称作用下桥梁的极限承载能力最低;缺陷的施加方式以及量值都会对结构承载能力产生比较显着的影响,通过失稳模态添加的初始缺陷对结构的承载力影响较大,而施加偏心的方式对结构的承载能力影响较小;横向风荷载和系统温度的变化对钢桁梁柔性拱桥极限承载力的影响较小,在极限条件下才有产生一定的影响,极限风荷载相比运营风荷载的安全系数降低0.291,考虑全年最大温差时,结构的安全系数降低了2.3%。
龚良勇[6]（2019）在《大跨径箱板拱桥单肋拱箱合龙稳定性研究》文中指出钢筋混凝土箱板拱桥是我国应用极为广泛的桥型之一,大跨径和特大跨径上承式箱板拱桥常采用预制拱箱缆索吊装工艺进行施工。在施工中若采用拱箱单肋合龙的方式,则拱肋稳定性是需要着重考虑的问题之一。随着拱肋跨径增大,拱箱单肋合龙后的稳定性问题则更为突出,横向缆风索的布置对拱肋稳定性提高起到了很关键的作用。目前现行的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》及《公路桥涵设计通用规范》并未就有横向缆风索的拱肋稳定性计算给出明确的计算方法,亦少有相应的文献针对有横向缆风索的单肋拱箱稳定性规律做较为系统的研究。针对这一问题,本文在总结和吸收前人研究成果的基础上,着重探讨拱箱单肋合龙后的稳定问题,主要内容涉及以下几个方面:参照相关稳定性理论和现有的研究成果,结合大跨径箱型拱肋稳定性分析中的结构行为特点,建立了基于有限元原理的ANSYS拱肋稳定性分析数值仿真模型。以实际桥梁工程为背景,分析了拱肋边界条件对屈曲分析稳定性的影响。对比有横向缆风索与无缆风索状态的拱肋屈曲稳定系数变化规律;通过大量数值模拟分析结果,得到单肋拱箱在横向缆风索作用下的屈曲稳定系数、几何非线性稳定系数,并对比各稳定系数之间的差异;还探讨了缆风索初张力、缆风索水平角度、缆风索纵向角度变化对拱肋稳定性的影响。以大量的ANSYS数值模拟结果,分析了100m200m之间不同跨径拱肋的屈曲稳定性及几何非线性稳定规律。针对拱肋跨径、拱轴系数、拱肋矢跨比、缆风索初张力几种影响因素进行拱肋稳定性的影响规律分析。利用数理统计原理,回归拟合各影响因素的影响效应方程,便于估算拱肋的稳定性。
关鑫[7]（2019）在《悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究》文中认为钢筋混凝土拱桥具有承载力大,受力状态明确,经济合理等优点。随着拱桥向大跨径方向发展,施工方法也不断向着适应大跨径拱桥修建的方向发展。悬臂浇筑施工是大跨径拱桥目前常采用的方法,基于悬臂浇筑拱桥自身的受力特点,施工过程中几何非线性问题逐渐显着,相比线性状态下,内力、变形情况更加复杂。因此,考虑几何非线性因素的施工过程扣索力的严格控制对满足成桥目标状态及施工安全性能都有重要意义。本文开展工作如下:（1）重点调研了悬臂浇筑施工拱桥的研究现状、合理的成桥和施工状态的确定原则。针对目前大跨径桥梁结构的倒拆正装不闭合原因和研究成果,提出考虑几何非线性的悬臂浇筑拱桥倒拆正装过程中索力、拱圈内力及线形闭合性需要进一步研究;（2）陈述了拱桥施工状态的确定方法及与倒拆正装的闭合性计算的关联性,对考虑几何非线性的倒拆正装不闭合的实质原因进行分析并对比总结目前关于倒拆正装计算方法。基于合理拱轴线优化理论,通过案例确定裸拱的合理拱轴线,引入一种改良的合理拱轴线—悬索线。（3）介绍了拱桥几何非线性理论研究进程、几何非线性影响因素及有限元分析计算方法。引入Ernst公式和悬链线理论,利用Ansys考虑拉索的垂度效应;建立梁柱效应中P-delta效应与几何刚度的关系;根据黎曼积分和二分法编制考虑大变形效应的Matlab程序;提出了采用修正的拉格朗日列式法（以下简称U.L列式法）进行几何非线性迭代计算是更为符合施工过程的计算方法;（4）通过弯矩归零法确定悬臂浇筑拱桥最大悬臂状态的受力状态。综合小变形的线性计算及大变形效应下的迭代计算案例,分别得到了线性、几何非线性的倒拆-正装结果,分析得出一定迭代步长下的U.L列式法是满足几何非线性倒拆-正装计算闭合的条件。对无应力状态法进行一般化讨论并案例分析,验证结构体系不变情况下,任意有应力状态互相转换与过程无关的思想;（5）利用涪陵乌江大桥复线桥建立有限元计算模型,分别考虑三种几何非线性效应在施工过程中对索力、拱圈内力、位移的影响,并讨论一定迭代步长下采用U.L列式法的几何非线性倒拆正装闭合结果,验证了考虑几何非线性因素的倒拆正装计算闭合性的条件。
唐春艳[8]（2018）在《T构—系杆拱组合体系桥静力及动力性能研究》文中研究指明在桥梁建设过程中,为满足特定建桥条件、解决实际困难、突破结构应用的瓶颈,桥梁工程师们不断地探索创新,对桥梁结构体系进行改变、组合或受力形态进行变化,桥梁结构体系也更加多样化。T构-系杆拱组合体系桥是为了更好地适应平坦的、不宜设置过大边跨的地形条件,在已有下承式拱桥基础上提出的一种极具特色的新型组合体系拱桥。本文以两个混凝土 T构-系杆拱组合体系桥方案——大连虎滩湾大桥和盘锦中桥为背景工程,对该桥型的静力性能、影响参数、极限承载力、地震响应及减震方案展开研究,主要内容如下:（1）对T构-系杆拱组合体系桥的合理拱轴线进行了研究,在拱肋自重和吊杆集中力作用下其合理拱轴线为分段悬链线,编制程序计算变截面拱在拱肋自重和吊杆集中力作用下的合理拱轴线,并给出水平力和竖向力迭代初值的取值建议,提高程序的收敛速度。讨论了确定合理拱轴线的荷载工况,对与恒载对应的分段悬链线和与恒载加1/2活载对应的分段悬链线,在恒载和活载作用下的拱肋内力进行比较分析。对等截面拱在拱肋自重和桥面系荷载作用下合理拱轴线的计算进行简化,给出了三段悬链线的方程表达。（2）结合大连虎滩湾大桥方案和盘锦中桥方案的背景工程,将T构-系杆拱组合体系桥与同等跨径的连续梁拱组合体系桥和刚架系杆拱桥进行比较分析,总结了 T构-系杆拱组合体系桥的受力特点和设计关键点,并对施工方案进行初步探讨。推导了三段悬链线拱在拱肋自重和桥面系部分均布荷载作用下的内力计算公式,并对T构-系杆拱组合体系桥的静力参数进行分析。（3）建立了大连虎滩湾大桥和盘锦中桥的全桥有限元模型。首先,按照恒载和活载同时增大的加载方式,分别对两座混凝土 T构-系杆拱组合体系桥的弹性稳定和考虑双重非线性的极限承载力进行了分析。其次,按照恒载不变、只增大活载的方式,分别探讨了活载分布方式对两座混凝土 T构-系杆拱组合体系桥极限承载力的影响。最后,对T构-系杆拱组合体系桥在两种加载方式和两种活载分布方式时的破坏过程进行总结,得到了 T构-系杆拱组合体系桥极限承载力的控制因素,并给出提高结构极限承载力的措施。（4）以盘锦中桥为背景,分别对T构-系杆拱组合体系桥在纵向、横向和竖向地震输入下的地震响应分析,并对几何非线性对地震响应的影响进行了研究。结果表明,几何非线性对钢梁的地震响应影响较大,对拱肋的地震响应有一定影响,对桥墩的地震响应影响较小,地震响应计算时应该考虑几何非线性的影响。钢-混主梁之间的支座约束条件是T构-系杆拱组合体系桥减震要重点解决的问题。（5）针对T构-系杆拱组合体系桥地震响应的特点,以盘锦中桥为背景,重点对T构-系杆拱组合体系桥的顺桥向和横桥向减震措施、阻尼器参数选择以及几何非线性对减震后结构地震响应的影响展开了详细的研究。结果表明,阻尼指数和速度指数需要合理搭配,才能发挥较好的减震效果,较大的阻尼系数不宜与过小的速度指数搭配。考虑几何非线性的影响,带剪力键的支座和粘滞阻尼器方案存在地震后不能复位的问题。弹簧和粘滞阻尼器并联方案震后可复位,但粘滞阻尼器正常使用状态下存在过于频繁振动的问题。针对这两个方案存在的问题,本文提出了带剪力键的熔断支座、弹簧与粘滞阻尼器并联的横向组合减震方案。比较分析了剪力键支座和粘滞阻尼器组合、弹簧和粘滞阻尼器并联以及带剪力键的熔断支座、弹簧与粘滞阻尼器联合控制方案三种横向减震方案的减震效果。结果表明,三种横向减震方案的减震效果没有显着差别。
史俊[9]（2018）在《基于结构受力状态分析理论的结构共性工作性能分析》文中进行了进一步梳理本文阐述了结构工程研究的现状和存在的问题,深入论证了结构受力状态分析理论与方法的背景和意义,总结了结构受力状态分析理论与方法的内涵和内容。进而,应用结构受力状态分析理论和方法对钢管混凝土短柱、拱式结构、弯梁桥结构等几种典型结构型式的试验数据与模拟数据进行建模分析,揭示在荷载幅度逐渐增大过程中结构工作行为演变所体现的共性规律,以及结构各个组成部分和各种内力类型构成的受力状态子模式的规律性特征。论文研究工作包括:（1）提炼归纳结构受力状态分析理论与方法的内涵和具体内容,使结构受力状态分析理论更加系统化:以广义应变能密度（GSED）的概念为基础,应用力学和数学建模方法对结构的受力状态进行建模;基于量变导致质变的自然规律,引入统计学中的Mann-Kendall（M-K）准则判别结构从稳定的受力状态跳跃到不稳定的受力状态的临界荷载,揭示并确定结构的破坏起始荷载,并以此起始破坏荷载更新结构失效荷载的定义;应用M-K准则判别结构其它本质特征,例如结构弹塑性分支点、结构连续失效荷载等;研究状态构形插值法拓展试验数据,深入揭示结构受力状态特征,给出预测结构失效荷载的公式。（2）对两种（CFST和CCFST）钢管混凝土短柱模型（构件）进行结构受力状态分析,引用M-K准则来判别结构受力状态特征曲线（广义应变能密度和值-荷载幅值关系曲线）的跳跃特征,分析结果将鉴证结构受力状态分析方法与M-K方法的功能和有效性,揭示以短柱受力状态模式质的突变为特征的失效荷载。然后,通过数值模拟获得更多不同参数短柱失效荷载数据,最后尝试给出短柱失效荷载的预测公式。（3）对一组钢管混凝土抛物线拱结构模型（介于构件与结构之间）进行结构受力状态分析,引用M-K准则判别结构受力状态特征曲线（归一化广义应变能密度和值-荷载幅值关系曲线）的跳跃特征,揭示各个模型拱的失效荷载和受力状态的不同阶段特征。然后,从试验应变、位移等构成的结构受力状态模式和结构受力状态子模式,来验证拱式结构失效荷载的合理性。进而,对拱结构进行有限元建模,分析拱的构造和材料参数对结构失效荷载及极限荷载的影响。最后,以模拟数据建立结构失效荷载及极限荷载计算公式,并以试验数据予以验证。（4）对一座1:10大曲率连续钢弯箱梁桥模型（结构）进行结构受力状态分析,同样引用M-K准则判别结构受力状态特征曲线（广义应变能密度和值-荷载幅值关系曲线）跳跃特征,即判别结构失效荷载,进一步揭示结构工作状态连续失效的演化特征。通过比较单轴屈服应变与试验实测应变,分析连续钢弯箱梁桥的屈服发展过程,揭示试验桥梁模型在失效点前后的屈服行为,以及结构在一定程度的塑性积累后于弹塑性阶段的某个时刻失效特征。根据试验桥梁模型固有的弯曲和扭转特性,用截面平均挠度和截面内外侧挠度差来建立钢弯桥中弯曲和扭转两种受力状态子模型,揭示桥梁模型受力状态子模型之间的分支岐变特征。进而,根据受力状态子模式之间的发展趋势性和敏感性分析,来深化结构协调工作性能的概念,并由该概念引出的GSED比值来表征结构的能量分布模式,尝试反映结构各子部分的协调工作性能。（5）构造出符合模型物理特性的数值形函数,以实验数据为权重、以数值形函数场为基向量的线性组合来对实验数据进行插值拓展。在引入常规有限元模拟的结果作为基本构形后,用数值形函数对其进行调整,建立一种新的试验数据插值方法—状态构形插值法,尝试得到更贴合真实实验场的结果。最后,用该方法对截面实测应变数据进行拓展,获取截面的插值应变数据场,再通过材料本构和数值积分导出截面应力场,得到截面轴力和弯矩子模式,验证结构失效的概念和相应的受力状态特征。以上几种典型结构的承载过程受力状态特征分析,揭示了不同结构型式、不同结构破坏形式共性特征,即结构受力状态突变特征,是系统工作状态从量变到质变自然规律的体现。这些成果丰富发展了结构受力状态分析理论与方法,可以对各种结构应用结构受力状态的建模方法与结构受力状态特征判别准则来确定结构失效荷载,这意味着找到了统一结构失效判定准则、给出了初步的结构内部协调工作性能研究方法,若将其应用于结构设计规范,将使结构设计更趋合理,甚至可能促成或贡献于高等结构设计基础和规程。
袁鹏[10]（2018）在《可微调式钢拱架稳定性研究与施工过程控制》文中认为可微调式钢拱架是一种新型钢拱架,它综合了贝雷式钢拱架和六四军用梁式钢拱架的优点,具有用钢量少,受力性能好,适应性强等优点,因此近年来在钢筋混凝土拱桥施工中得到了广泛的应用。在钢拱架的设计和施工过程中,稳定性是其重要的控制因素,但目前关于可微调式钢拱架的稳定性研究还相对较少,在实际工程中缺乏对可微调式钢拱架稳定性控制的指导。因此本文针对可微调式钢拱架,对其稳定性问题进行了研究,并对实际施工过程中的稳定性控制方法进行了探讨。本文以洋冈河大桥为工程背景,以Midas/Civil软件为平台,对可微调式钢拱架的影响因素进行了研究,通过研究发现:①在改变钢拱架内部各类杆件的刚度情况下,相比其他杆件,下弦杆、横撑和平联联结杆对钢拱架稳定性影响更为明显;②从稳定性和经济性方面考虑,钢拱架上弦杆全跨布置平联联结,下弦杆间隔布置平联联结为最优平联布置方式;③在钢拱架失稳形式为平面外失稳时,钢拱架的横向稳定性随着宽跨比的增大而提高;④布置缆风索能够显着提高钢拱架的横向稳定性,并且对于研究用的可微调式钢拱架,考虑对称的情况下,缆风索应该尽量布置在钢拱架的上半部分。结合实际工程的特点,缆风索的角度最佳取值范围为横向30度到50度之间,纵向20至45度之间。在线弹性稳定性分析的基础上,考虑了钢拱架的几何非线性问题,得出关于稳定性的线性分析结果相对非线性分析更为保守,非线性分析更贴合实际的结论。同时结构的初始几何缺陷越大,其稳定性越差,并且简单的以第一阶模态作为初始缺陷形状具有一定的局限性。最后对洋冈河大桥施工过程中的可微调式钢拱架进行了稳定性控制,提出了实际施工过程中对钢拱架进行稳定性控制分两个阶段进行,即钢拱架的吊装阶段和混凝土浇筑阶段。在吊装阶段,主要考虑扣索和拱架区段之间的受力稳定性,对其线形进行控制。在混凝土浇筑阶段,主要考虑在不同荷载工况下的钢拱架稳定性是否满足规范要求,对其浇筑顺序和浇筑方式进行控制和调整。通过施工稳定性控制,洋冈河大桥顺利的完成了主拱圈的合拢。
二、拱式结构几何非线性分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、拱式结构几何非线性分析（论文提纲范文）
（1）大跨度拱形钢梁结构整体稳定性分析与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 大跨度钢结构研究综述 |
| 1.2.1 大跨度钢结构的分类和特点 |
| 1.2.2 国内外大跨度钢结构发展现状 |
| 1.3 大跨度钢结构出现的失稳实例与稳定性研究现状 |
| 1.3.1 大跨度钢结构失稳实例 |
| 1.3.2 国内外大跨度钢结构稳定性研究现状 |
| 1.4 失稳的理论 |
| 1.4.1 失稳的概念 |
| 1.4.2 稳定问题的类型 |
| 1.4.3 稳定问题的分析方法 |
| 1.5 本文研究的工程背景 |
| 1.6 本文研究的主要内容和技术路线 |
| 1.6.1 研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 2 大跨度钢结构的弹性稳定性分析 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 工程概况——展览中心 |
| 2.2.1 建立3D3S三维模型 |
| 2.2.2 建立MIDAS/Gen模型 |
| 2.2.3 建立3D3S模型与MIDAS/Gen模型对比分析 |
| 2.3 大跨度钢结构的弹性稳定性分析(MIDAS/Gen) |
| 2.3.1 特征值(线性)静力屈曲分析 |
| 2.3.2 考虑初始缺陷的非线性静力屈曲分析 |
| 2.3.3 边界约束条件对大跨度钢结构的弹性稳定性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 大跨度钢结构的弹塑性稳定性分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 MIDAS/Gen弹塑性稳定性分析 |
| 3.2.1 MIDAS/Gen双重非线性弹塑性稳定性分析 |
| 3.2.2 MIDAS/Gen考虑不同初始缺陷的双重非线性弹塑性稳定性分析 |
| 3.3 MADIS/Gen模型导入SAP2000分析软件 |
| 3.4 大跨度钢结构弹性、弹塑性稳定性分析 |
| 3.4.1 SAP2000考虑几何缺陷非线性稳定性分析 |
| 3.4.2 SAP2000双重非线性弹塑性稳定性分析 |
| 3.5 对非线性屈曲分析与弹塑性稳定性对比分析 |
| 3.6 支座约束条件对大跨度钢结构的弹塑性稳定性能的影响 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 大跨度钢结构抗震性能分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 大跨度钢结构时程分析 |
| 4.2.1 大跨度钢结构在地震作用下的振动方程 |
| 4.2.2 时程分析法 |
| 4.2.3 时程分析方法步骤 |
| 4.2.4 地震波的选取 |
| 4.2.5 地震波的调整 |
| 4.2.6 时程分析结果 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（2）拱结构稳定研究的传递矩阵法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 拱和索拱结构 |
| 1.1.2 拱式组合体系桥 |
| 1.1.3 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 拱和索拱结构的稳定问题研究 |
| 1.2.2 拱式组合桥的稳定问题研究 |
| 1.2.3 传递矩阵法 |
| 1.3 本文主要内容和方法 |
| 第2章 拱桥稳定基本理论 |
| 2.1 稳定的概念与分类 |
| 2.2 稳定计算方法 |
| 2.2.1 静力平衡法 |
| 2.2.2 能量法 |
| 2.2.3 有限单元法 |
| 2.3 拱结构屈曲形式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 纯拱面内稳定的传递矩阵法求解 |
| 3.1 圆拱面内屈曲微分方程 |
| 3.1.1 力平衡条件 |
| 3.1.2 变形几何关系 |
| 3.1.3 屈曲微分方程 |
| 3.2 等截面圆拱面内稳定 |
| 3.2.1 全跨径向均布荷载作用 |
| 3.2.2 半跨径向均布荷载作用 |
| 3.2.3 跨中作用集中力 |
| 3.2.4 拱上作用多个集中力 |
| 3.3 变截面圆弧拱 |
| 3.4 算例分析 |
| 3.4.1 等截面圆拱 |
| 3.4.2 变截面圆拱 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 索拱面内稳定的传递矩阵法求解 |
| 4.1 索拱结构建模理论 |
| 4.2 算例分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 拱与索拱面外稳定的传递矩阵法求解 |
| 5.1 纯拱面外失稳 |
| 5.1.1 拱的侧倾失稳微分方程 |
| 5.1.2 传递矩阵法求解 |
| 5.1.3 算例分析 |
| 5.2 索拱面外失稳 |
| 5.2.1 索拱的侧倾失稳微分方程 |
| 5.2.2 算例分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 下承式拱桥面内稳定问题的研究 |
| 6.1 面内稳定建模理论 |
| 6.2 算例计算及分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 研究结论 |
| 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文 |
（3）钢管混凝土提篮拱桥稳定极限承载力分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 钢管混凝土拱桥 |
| 1.1.1 钢管混凝土拱桥的特点和发展概况 |
| 1.1.2 钢管混凝土拱桥的构造形式 |
| 1.1.3 钢管混凝土拱桥的结构优缺点 |
| 1.2 钢管混凝土提篮拱桥简介 |
| 1.3 拱桥的研究历史与现状 |
| 1.3.1 稳定理论的研究历史与现状 |
| 1.3.2 拱肋倾角对稳定性影响的研究历史与现状 |
| 1.3.3 钢管混凝土拱桥病害的研究历史与现状 |
| 1.4 本文研究意义及主要内容 |
| 第二章 稳定性与非线性理论 |
| 2.1 稳定性理论概述 |
| 2.2 线弹性稳定理论及其有限元分析方法 |
| 2.3 极限承载力理论及其有限元分析方法 |
| 2.3.1 几何非线性 |
| 2.3.2 材料非线性 |
| 2.3.3 极限承载力理论 |
| 2.3.4 非线性问题的求解 |
| 2.3.5 收敛准则 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 有限元模型与线弹性稳定性分析 |
| 3.1 有限元模型的建立 |
| 3.1.1 工程概况 |
| 3.1.2 钢管混凝土拱肋的模拟方法 |
| 3.1.3 黄山太平湖大桥有限元模型 |
| 3.2 结构线弹性稳定分析 |
| 3.2.1 稳定系数的定义 |
| 3.2.2 线弹性稳定分析 |
| 3.3 线弹性稳定影响因素分析 |
| 3.3.1 拱肋倾角对线弹性稳定的影响分析 |
| 3.3.2 拱肋刚度对线弹性稳定的影响分析 |
| 3.3.3 钢管壁厚对线弹性稳定的影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 钢管混凝土提篮拱桥极限承载力分析 |
| 4.1 结构的极限承载力分析 |
| 4.1.1 安全系数的定义 |
| 4.1.2 极限承载力分析 |
| 4.2 结构的破坏路径分析 |
| 4.3 极限承载力影响因素分析 |
| 4.3.1 活载分布方式对极限承载力的影响分析 |
| 4.3.2 拱肋倾角对极限承载力的影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 病害对钢管混凝土拱桥极限承载力的影响分析 |
| 5.1 吊杆破断对极限承载力的影响分析 |
| 5.1.1 吊杆破断静力分析 |
| 5.1.2 吊杆破断极限承载力分析 |
| 5.2 拱肋脱空对极限承载力的影响分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文主要结论 |
| 6.2 研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）张弦梁结构体系桥梁结构参数和找形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 国内桥梁发展情况 |
| 1.1.2 协作结构体系 |
| 1.1.3 张弦梁结构体系 |
| 1.2 研究意义 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.3.1 张弦梁结构体系研究 |
| 1.3.2 张弦梁结构体系桥梁研究 |
| 1.4 本文研究内容及方法 |
| 第2章 张弦梁结构体系桥梁结构布置 |
| 2.1 本章引论 |
| 2.2 结构基本构成 |
| 2.2.1 纵向结构形式 |
| 2.2.2 横向结构形式 |
| 2.3 结构分析方法 |
| 2.3.1 体系构件组成及模拟 |
| 2.3.2 张弦梁结构体系桥梁索单元非线性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 张弦梁结构桥梁设计参数及影响因素研究 |
| 3.1 本章引论 |
| 3.2 基本资料 |
| 3.3 结构参数影响研究 |
| 3.3.1 下弦索轴向刚度影响研究 |
| 3.3.2 下弦索垂度影响研究 |
| 3.3.3 撑杆数量影响研究 |
| 3.3.4 上弦梁抗弯刚度影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 张弦梁结构体系桥梁优化及找形分析 |
| 4.1 本章引论 |
| 4.2 结构体系优化 |
| 4.2.1 结构形状优化 |
| 4.2.2 结构截面积优化 |
| 4.3 结构体系找形 |
| 4.3.1 迭代原理 |
| 4.3.2 找形分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 张弦梁结构体系桥梁屈曲稳定分析 |
| 5.1 本章引论 |
| 5.2 屈曲稳定性分析资料 |
| 5.3 恒载和活载不利布置下弹性屈曲分析 |
| 5.3.1 屈曲分析原理 |
| 5.3.2 特征值屈曲分析 |
| 5.4 恒载和活载不利布置下非线性稳定分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 张弦梁结构体系桥梁动力特性分析 |
| 6.1 本章引论 |
| 6.2 基本资料 |
| 6.3 特征值分析 |
| 6.4 时程分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（5）大跨度铁路下承式钢桁梁柔性拱桥稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.1.1 钢桁梁柔性拱桥的发展概述 |
| 1.1.2 钢桁梁柔性拱桥的特点 |
| 1.2 国内外研究现状和存在的问题 |
| 1.2.1 桥梁稳定问题的研究现状 |
| 1.2.2 目前研究存在的问题 |
| 1.3 本文所完成的内容 |
| 第2章 桥梁结构的稳定问题 |
| 2.1 稳定问题概述 |
| 2.2 钢桁梁拱桥的失稳形式及判断 |
| 2.3 桥梁结构的非线性概述 |
| 2.4 桥梁结构非线性问题的求解方法 |
| 2.5 小结 |
| 第3章 桥梁实例及有限元模型的建立 |
| 3.1 工程实例概况 |
| 3.1.1 桥梁结构尺寸 |
| 3.1.2 桥梁材料及性能 |
| 3.2 洪奇沥水道特大桥的计算模型 |
| 3.2.1 桥梁中各结构的模拟方式 |
| 3.2.2 全桥有限元模型 |
| 3.3 计算工况与荷载 |
| 3.3.1 计算工况 |
| 3.3.2 计算荷载 |
| 3.4 小结 |
| 第4章 桥梁结构稳定性计算分析 |
| 4.1 桥梁的第一类稳定分析 |
| 4.1.1 有限元中第一类稳定分析方法 |
| 4.1.2 钢桁梁柔性拱桥的弹性稳定计算分析 |
| 4.2 桥梁结构第二类稳定分析 |
| 4.2.1 有限元中第二类稳定分析方法 |
| 4.2.2 钢桁梁柔性拱桥的第二类稳定计算分析 |
| 4.2.3 不同分析方法对比 |
| 4.3 失效路径和失效机理分析 |
| 4.3.1 失效路径 |
| 4.3.2 失效机理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 钢桁梁柔性拱桥第二类稳定影响参数研究 |
| 5.1 活载分布形式的影响 |
| 5.2 初始缺陷的影响 |
| 5.3 横向风荷载的影响 |
| 5.4 温度变化的影响 |
| 5.5 小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（6）大跨径箱板拱桥单肋拱箱合龙稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 国内外研究历程与发展动态 |
| 1.2.1 国外研究历程及发展 |
| 1.2.2 国内研究历程及发展 |
| 1.2.3 拱肋稳定性研究发展动态 |
| 1.3 钢筋混凝土拱结构稳定性计算方法简述 |
| 1.4 研究目的、研究思路及主要内容 |
| 1.4.1 主要研究目的 |
| 1.4.2 基本研究思路 |
| 第二章 拱桥稳定性分析有限元理论 |
| 2.1 线弹性稳定分析理论 |
| 2.2 几何非线性稳定分析理论 |
| 2.2.1 几何非线性问题的描述形式 |
| 2.2.2 几何非线性有限元增量平衡方程的T.L.列式 |
| 2.2.3 几何非线性有限元增量平衡方程的U.L.列式 |
| 2.2.4 几何非线性稳定分析 |
| 2.3 非线性有限元方程组求解方法 |
| 2.3.1 Newton-Raphson方法 |
| 2.3.2 弧长法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 钢筋混凝土箱板拱拱肋稳定性分析有限元模型 |
| 3.1 单元选择 |
| 3.1.1 梁单元选择 |
| 3.1.2 杆单元选择 |
| 3.2 钢筋混凝土拱肋几何参数选择 |
| 3.3 拱轴系数选取 |
| 3.4 钢筋混凝土拱肋有限元模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钢筋混凝土箱板拱拱箱单肋稳定性分析 |
| 4.1 工程概况简介 |
| 4.2 150 m跨径单肋拱箱特征值屈曲分析 |
| 4.2.1 150 m跨径单肋拱箱无缆风索特征值屈曲分析 |
| 4.2.2 150 m跨径单肋拱箱有缆风索特征值屈曲分析 |
| 4.2.3 不同初张力缆风索单肋拱箱屈曲分析 |
| 4.2.4 缆风索角度变化对拱肋稳定性影响的屈曲分析 |
| 4.3 几何非线性因素对拱箱单肋合龙稳定性影响分析 |
| 4.3.1 缆风索初张力对拱箱单肋合龙几何非线性稳定影响分析 |
| 4.3.2 缆风索角度变化对拱箱单肋合龙几何非线性稳定影响分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 不同跨径钢砼箱板拱单肋稳定性分析 |
| 5.1 不同跨径拱肋结构基本参数拟定 |
| 5.2 拱肋稳定性影响分析约定 |
| 5.3 跨径变化对拱箱单肋合龙稳定性影响规律分析 |
| 5.4 缆风索初张力影响效应 |
| 5.5 拱肋矢跨比对稳定性的影响效应 |
| 5.6 拱轴系数对拱肋稳定性的影响效应 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 主要研究成果及结论 |
| 6.2 不足与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（7）悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 拱桥悬臂浇筑施工的研究进展 |
| 1.2.1 国外拱桥悬臂浇筑施工的研究进展 |
| 1.2.2 国内拱桥悬臂浇筑施工的研究进展 |
| 1.3 悬臂浇筑拱桥合理成桥状态及施工状态研究 |
| 1.3.1 合理成桥状态确定原则 |
| 1.3.2 合理施工状态确定原则 |
| 1.4 悬臂浇筑拱桥倒拆正装不闭合问题提出 |
| 1.5 本文选题的目的与意义 |
| 1.6 本文主要研究内容及技术路线 |
| 第二章 悬臂浇筑拱桥施工状态不闭合分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 拱桥悬臂施工倒拆正装不闭合分析 |
| 2.2.1 倒拆正装不闭合原因分析 |
| 2.2.2 倒拆正装闭合研究方法综述 |
| 2.3 拱桥合理拱轴线优化理论 |
| 2.3.1 拱桥合理拱轴线基础 |
| 2.3.2 无铰裸拱合理拱轴线形式 |
| 2.3.3 裸拱合理拱轴线案例分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 悬臂浇筑拱桥几何非线性理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 几何非线性理论研究进程 |
| 3.3 几何非线性问题的荷载-位移关系及描述形式 |
| 3.3.1 几何非线性问题的荷载-位移关系 |
| 3.3.2 几何非线性问题的运动描述形式 |
| 3.4 几何非线性理论基础及案例分析 |
| 3.4.1 垂度效应 |
| 3.4.2 大变形效应 |
| 3.4.3 梁柱效应 |
| 3.5 几何非线性应力和应变表示 |
| 3.6 几何非线性有限元计算方法 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 悬臂浇筑拱桥施工及目标状态几何非线性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 理想成桥力学状态分析 |
| 4.3 最大悬臂状态索力分析 |
| 4.3.1 理想吊点及倒拆正装调索原理 |
| 4.3.2 倒拆过程目标索力分析 |
| 4.3.3 最大悬臂状态拱桥内力及索力计算 |
| 4.3.4 无应力状态法倒拆正装的一般化讨论 |
| 4.4 线性倒拆正装闭合性分析 |
| 4.4.1 线性倒拆正装不闭合原理 |
| 4.4.2 线性倒拆正装闭合性案例分析 |
| 4.5 计入几何刚度的倒拆正装闭合性分析 |
| 4.5.1 计入几何刚度倒拆正装不闭合原理 |
| 4.5.2 计入几何刚度倒拆正装闭合性案例分析 |
| 4.6 几何非线性的倒拆正装闭合性分析 |
| 4.6.1 几何非线性倒拆正装闭合原理 |
| 4.6.2 几何非线性倒拆正装闭合性案例分析 |
| 4.6.3 垂度效应下扣索弹性模量修正 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 涪陵乌江大桥复线桥几何非线性索力控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 几何非线性目标状态索力及施工索力控制分析 |
| 5.3 工程概况 |
| 5.4 施工阶段划分及工程进展概况 |
| 5.5 施工有限元模型建立 |
| 5.6 几何非线性斜拉索施工索力分析 |
| 5.6.1 线性目标状态的索力求解 |
| 5.6.2 线性施工状态的索力求解 |
| 5.6.3 考虑梁柱效应的施工状态索力求解 |
| 5.6.4 考虑大变形效应的施工状态索力求解 |
| 5.6.5 考虑垂度效应的施工状态索力 |
| 5.6.6 不同条件下倒拆正装闭合性对比 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论着及取得的科研成果 |
（8）T构—系杆拱组合体系桥静力及动力性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 拱式组合体系桥发展概述 |
| 1.1.2 T构-系杆拱组合体系桥的构造特点 |
| 1.1.3 本文研究的背景工程 |
| 1.1.4 本文研究的意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 确定合理拱轴线方面的研究进展 |
| 1.2.2 拱桥静力特性及参数分析方面的研究进展 |
| 1.2.3 拱桥极限承载力方面的研究进展 |
| 1.2.4 桥梁地震响应方面研究进展 |
| 1.2.5 桥梁减隔震方面研究进展 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 T构-系杆拱组合体系桥的合理拱轴线 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 T构-系杆拱组合体系桥的特点 |
| 2.3 T构-系杆拱组合体系桥的合理拱轴线 |
| 2.3.1 微段分析 |
| 2.3.2 拱段分析 |
| 2.3.3 合理拱轴线的计算方法 |
| 2.3.4 合理拱轴线求解的具体步骤 |
| 2.3.5 考虑活载影响时的拱轴线 |
| 2.4 等截面拱合理拱轴线的简化计算方法 |
| 2.4.1 有索段 |
| 2.4.2 无索段 |
| 2.4.3 三段悬链线的计算过程 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 T构-系杆拱组合体系桥的静力特性及参数分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静力特性的有限元分析 |
| 3.2.1 结构体系的比较分析 |
| 3.2.2 牛腿处连接形式 |
| 3.2.3 汽车荷载作用下的受力特点 |
| 3.2.4 吊杆的疲劳 |
| 3.2.5 支座反力 |
| 3.2.6 T构-系杆拱组合体系桥施工初探 |
| 3.2.7 T构-系杆拱组合体系桥的特点 |
| 3.3 恒载作用下静力简化计算 |
| 3.3.1 力法方程的建立 |
| 3.3.2 常系数及载系数 |
| 3.3.3 算例验证 |
| 3.4 静力参数分析 |
| 3.4.1 水平弹性支承刚度的影响 |
| 3.4.2 转动弹性支承刚度的影响 |
| 3.4.3 均布荷载作用范围的影响 |
| 3.4.4 总体跨径布置 |
| 3.4.5 桥墩截面型式 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 T构-系杆拱组合体系桥的极限承载力研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 极限承载力分析理论 |
| 4.2.1 弹性稳定问题 |
| 4.2.2 第二类稳定问题 |
| 4.3 极限承载力分析的有限元法 |
| 4.3.1 材料的本构关系模型 |
| 4.3.2 梁单元的分析模型 |
| 4.3.3 加载方式 |
| 4.3.4 荷载工况 |
| 4.4 第一种加载方式的极限承载力分析 |
| 4.4.1 大连虎滩湾大桥 |
| 4.4.2 盘锦中桥 |
| 4.5 第二种加载方式的极限承载力分析 |
| 4.5.1 大连虎滩湾大桥 |
| 4.5.2 盘锦中桥 |
| 4.5.3 极限承载力的控制因素 |
| 4.5.4 提高极限承载力的措施 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 T构-系杆拱组合体系桥的地震响应分析 |
| 5.1 T构-系杆拱组合体系桥的动力特性分析 |
| 5.1.1 动力计算模型 |
| 5.1.2 动力特性分析 |
| 5.2 T构-系杆拱组合体系桥地震响应分析 |
| 5.2.1 地震输入 |
| 5.2.2 纵向地震响应分析 |
| 5.2.3 横向地震响应分析 |
| 5.2.4 竖向地震响应分析 |
| 5.2.5 非线性因素对地震响应的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 T构-系杆拱组合体系桥的减隔震措施研究 |
| 6.1 减隔震设计的基本思路 |
| 6.1.1 顺桥向减隔震设计 |
| 6.1.2 横桥向减隔震设计 |
| 6.2 纵向减震措施研究 |
| 6.2.1 粘滞阻尼器的恢复力模型 |
| 6.2.2 粘滞阻尼器参数 |
| 6.2.3 减震效果分析 |
| 6.3 横向减震措施研究 |
| 6.3.1 粘滞阻尼器参数 |
| 6.3.2 带剪力键的支座与粘滞阻尼器组合方案 |
| 6.3.3 弹簧与粘滞阻尼器并联方案 |
| 6.3.4 带剪力键的支座、弹簧与粘滞阻尼器联合控制方案 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）基于结构受力状态分析理论的结构共性工作性能分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 结构工作性能研究现状 |
| 1.2.1 钢管混凝土短柱 |
| 1.2.2 拱式结构 |
| 1.2.3 弯梁桥结构 |
| 1.2.4 目前结构分析存在的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 结构受力状态分析理论与方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 结构受力状态分析的基本概念 |
| 2.2.1 结构受力状态特征 |
| 2.2.2 结构的弹塑性分支点 |
| 2.2.3 结构失效荷载和连续失效荷载 |
| 2.2.4 结构受力状态子模式 |
| 2.2.5 结构协调工作行为 |
| 2.3 结构受力状态分析方法 |
| 2.3.1 概述 |
| 2.3.2 广义应变能密度 |
| 2.3.3 结构受力状态数值模式 |
| 2.3.4 结构受力状态特征参数 |
| 2.3.5 Mann-Kedall判定准则 |
| 2.3.6 广义应变能密度比 |
| 第3章 钢管混凝土短柱受力状态分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 短柱试验简介 |
| 3.2.1 短柱试验装置和测量 |
| 3.2.2 短柱模型 |
| 3.3 基于试验数据的钢管混凝土短柱受力状态分析 |
| 3.3.1 短柱受力状态参数突变特征 |
| 3.3.2 短柱受力状态模式突变特征 |
| 3.4 短柱有限元数值模拟及受力状态分析 |
| 3.4.1 不锈钢、普通钢与混凝土本构关系 |
| 3.4.2 ABAQUS中混凝土材料的处理方法 |
| 3.4.3 短柱有限元模型的建立 |
| 3.4.4 基于模拟数据的短柱受力状态分析 |
| 3.5 钢管混凝土短柱失效与极限荷载预测公式 |
| 3.5.1 短柱失效荷载预测公式 |
| 3.5.2 短柱极限荷载预测公式 |
| 3.5.3 短柱失效荷载与极限荷载预测公式精度 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 钢管混凝土拱平面内受力状态分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢管混凝土拱试验简介 |
| 4.2.1 拱模型简介 |
| 4.2.2 试验装置 |
| 4.2.3 测点布置 |
| 4.2.4 加载方案 |
| 4.3 试验拱的失效荷载及验证 |
| 4.3.1 试验拱的E_(j,norm)-F_j曲线及失效荷载 |
| 4.3.2 试验拱受力状态特征在位移中的反映 |
| 4.3.3 试验拱受力状态特征在应变中的反映 |
| 4.4 拱结构受力状态子模式的特征 |
| 4.5 拱结构有限元模型的建立及参数分析 |
| 4.5.1 单元类型和初始缺陷 |
| 4.5.2 材料本构 |
| 4.5.3 有限元模型及验证 |
| 4.5.4 参数分析 |
| 4.6 拱结构失效荷载、极限荷载的预测公式 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 连续钢弯箱梁桥受力状态分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 弯梁桥模型试验简介 |
| 5.2.1 弯梁桥模型构造 |
| 5.2.2 测量截面和测点 |
| 5.2.3 加载方案 |
| 5.3 弯梁桥模型的受力状态特征 |
| 5.3.1 弯梁桥的失效特征 |
| 5.3.2 弯梁桥受力状态模式突变特征 |
| 5.3.3 弯梁桥受力状态子模式 |
| 5.3.4 弯梁桥结构连续失效特征 |
| 5.4 弯梁桥结构子部分间的协调工作特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 状态构形插值法及应用实例 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 状态构形插值法 |
| 6.2.1 等参元形函数理论 |
| 6.2.2 数值形函数 |
| 6.2.3 状态构形插值法验证 |
| 6.3 钢管混凝土单管拱拓展试验数据中的受力状态特征 |
| 6.3.1 节点受力状态特征 |
| 6.3.2 截面受力状态特征 |
| 6.3.3 协调性能分析 |
| 6.4 连续钢弯箱梁桥拓展试验数据中的受力状态特征 |
| 6.4.1 节点受力状态 |
| 6.4.2 截面受力状态与协调性能分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（10）可微调式钢拱架稳定性研究与施工过程控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 可微调式钢拱架稳定性研究的背景和意义 |
| 1.2.1 钢拱架研究现状 |
| 1.2.2 拱式结构稳定理论发展现状 |
| 1.2.3 可微调式钢拱架稳定性研究的意义 |
| 1.3 本文的主要工作 |
| 1.3.1 工程背景 |
| 1.3.2 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 钢拱架稳定性理论 |
| 2.1 稳定分析的基本方法 |
| 2.2 钢拱架稳定的数值方法 |
| 2.2.1 平面内屈曲的数值解法 |
| 2.2.2 平面外屈曲的数值解法 |
| 2.3 钢拱架稳定分析的有限元理论 |
| 2.3.1 第一类稳定问题的有限元基本理论 |
| 2.3.2 第二类稳定问题的有限元基本理论 |
| 2.4 稳定性评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钢拱架稳定性影响因素研究 |
| 3.1 可微调式钢拱架简介 |
| 3.2 钢拱架有限元模型建立 |
| 3.3 杆件刚度对钢拱架稳定性的影响 |
| 3.4 平联联接布置对钢拱架稳定性的影响 |
| 3.5 宽跨比对钢拱架稳定性的影响 |
| 3.6 边界条件对钢拱架稳定性的影响 |
| 3.7 缆风索布置对钢拱架稳定性的影响 |
| 3.8 钢拱架稳定性保证措施探讨 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 可微调式钢拱架非线性稳定分析 |
| 4.1 概述 |
| 4.1.1 几何缺陷实现方法 |
| 4.1.2 力学缺陷实现方法 |
| 4.2 无初始缺陷的钢拱架非线性稳定分析 |
| 4.3 考虑初始几何缺陷的钢拱架非线性稳定性分析 |
| 4.4 施加不同阶屈曲模态缺陷对钢拱架稳定性影响 |
| 4.5 考虑初始单元内力的钢拱架非线性分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 钢拱架施工过程稳定性控制 |
| 5.1 钢拱架施工过程稳定性控制概述 |
| 5.2 钢拱架吊装阶段稳定性控制 |
| 5.2.1 钢拱架吊装阶段线形控制 |
| 5.2.2 索塔稳定性计算 |
| 5.3 混凝土浇筑阶段钢拱架的稳定性控制 |
| 5.3.1 概况 |
| 5.3.2 钢拱架浇筑阶段稳定性验算 |
| 5.3.3 浇筑阶段钢拱架稳定性控制方法 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A |
四、拱式结构几何非线性分析（论文参考文献）
- [1]大跨度拱形钢梁结构整体稳定性分析与研究[D]. 张旭. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [2]拱结构稳定研究的传递矩阵法[D]. 刘利. 湖南大学, 2019(06)
- [3]钢管混凝土提篮拱桥稳定极限承载力分析[D]. 杨俊青. 合肥工业大学, 2019(01)
- [4]张弦梁结构体系桥梁结构参数和找形研究[D]. 赵琦. 西南交通大学, 2019(03)
- [5]大跨度铁路下承式钢桁梁柔性拱桥稳定性研究[D]. 张勇. 西南交通大学, 2019(03)
- [6]大跨径箱板拱桥单肋拱箱合龙稳定性研究[D]. 龚良勇. 重庆交通大学, 2019(06)
- [7]悬臂浇筑拱桥施工过程的几何非线性倒拆-正装闭合性研究[D]. 关鑫. 重庆交通大学, 2019(06)
- [8]T构—系杆拱组合体系桥静力及动力性能研究[D]. 唐春艳. 大连理工大学, 2018(08)
- [9]基于结构受力状态分析理论的结构共性工作性能分析[D]. 史俊. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [10]可微调式钢拱架稳定性研究与施工过程控制[D]. 袁鹏. 长沙理工大学, 2018(06)