學(xué)科專業(yè)：工程力學(xué)
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：xx大學(xué)
學(xué)位年度： 2009年
近年來(lái)，我國(guó)不斷加大對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，主要集中在公路，鐵路以及橋梁的建設(shè)。由于建設(shè)場(chǎng)地地形、地貌復(fù)雜，尤其是邊緣山區(qū)和西部地區(qū)，在崇山峻嶺中需要跨越深溝峽谷，經(jīng)常會(huì)用到高橋墩，而且各橋墩高度差異不可避免，這將給橋梁的施工和設(shè)計(jì)帶來(lái)許多難題。
高橋墩作為軸向受力構(gòu)件，由于受到自重，上部的沖擊荷載以及地震的影響，穩(wěn)定性問題是該類構(gòu)件要考慮的首要問題，因此在沖擊荷載作用下的高橋墩的動(dòng)力特性分析及動(dòng)力穩(wěn)定性的研究非常重要。本文主要考慮剪切變形、幾何非線性和本構(gòu)非線性，建立高橋墩在沖擊荷載作用下的非線性動(dòng)力學(xué)基本方程式；通過位移形函數(shù)假設(shè)，采用Galerkin積分方法得到了時(shí)間變率的動(dòng)力學(xué)控制方程；利用四階Runge．Kutta法進(jìn)行數(shù)值求解。為工程應(yīng)用提供理論的依據(jù)。主要內(nèi)容如下：
(1)介紹高橋墩屈曲問題的基本概況、橋墩屈曲問題的基本理論。根據(jù)柱的屈曲特征，考慮幾何非線性和物理非線性，建立高橋墩屈曲問題的控制方程。詳述龍格．庫(kù)塔方法的基本原理、程序設(shè)計(jì)方案以及伽遼金方法的基本理論。
(2)討論混凝土高橋墩在兩端簡(jiǎn)支情況下受到三角形沖擊荷載和矩形沖擊荷載作用時(shí)的非線性動(dòng)力屈曲問題，給出沖擊荷載作用下的位移響應(yīng)曲線，描述了高橋墩的動(dòng)力屈曲路徑，分析各種幾何參數(shù)和荷載參數(shù)對(duì)動(dòng)力屈曲的影響。
(3)研究混凝土高橋墩在一端固支一端簡(jiǎn)支情況下受到三角形沖擊荷載和矩形沖擊荷載作用時(shí)的非線性動(dòng)力屈曲問題，得到了與兩端簡(jiǎn)支情況下相似的屈曲規(guī)律，并比較了與高橋墩在兩端簡(jiǎn)支情況下屈曲問題的差異，為工程實(shí)際提供有價(jià)值的依據(jù)。
(4)考慮雙線性本構(gòu)模型時(shí)，求解混凝土高橋墩在兩端簡(jiǎn)支情況下受到三角形沖擊荷載和矩形沖擊荷載作用時(shí)的非線性動(dòng)力屈曲問題，得到了位移響應(yīng)曲線，沖擊臨界荷載，并分析考慮塑性變形時(shí)對(duì)高橋墩穩(wěn)定性的影響。