基于MATLAB斜置拱桥拱圈线形的数值解及其拱圈内力的分析.doc

四川农业大学本科生毕业论文（设计）开题报告毕业论文（设计）题目基于MATLAB斜置拱桥拱圈线形的数值解及其拱圈内力的分析选题类型应用型课题来源自选项目学 院生命科学与理学院专 业信息与计算科学指导教师高志华职 称讲师姓 名毛治均年 级2008学 号200859971 立题依据从改革开放以来，我国的交通事业蓬勃发展，特别是自从西部大开发以来，在西部不少已建或在建为适应地形的变化，与路面线形相协调而建成坡桥。在坡桥的建设中一般采用两种方法：一种是将拱圈正置，通过拱上建筑形成纵坡。由于左右半拱的拱上建筑重量的不对称，主拱会受到不均衡的荷载作用，对主拱的受力是不利的，因而只在主拱跨径较小时采用，一般采用正拱斜置形成纵坡。为能够有效的解决桥梁检测中正拱斜置情况下拱圈线形实测值与理论值的比较问题，在这个课题中主要通过一些实例应用MATLAB解出斜置拱桥拱圈线形的数值解。，使之能够在以后的为科学施工中更加的方便提出理论依据。正拱斜置坡拱桥，从适应路线纵坡，减轻荷载重量等方面，均较三角斜填料层坡拱桥方案为优。在多空拱桥中这一点则更为突出。当跨径加大时坡拱桥多做空腹形式，因而较恒载而言，空腹段将以集中力的形式通过腹空敦作用于主拱圈上，主拱荷载内力级支撑反力的计算也因之与活载一样。(该段可删去)2 研究内容课题主要研究：正拱正置与正拱斜置的区别以及谁更有利一些；以某正拱斜置为例，用比较精确的数值解法球得斜置情况下拱圈的理论线形，使之能够有效的解决桥梁检测中正拱斜置下线形实测值与理论值的比较问题，对相应桥梁施工要有参考价值；作出正拱斜置变截面悬链线坡拱桥的受力分析，导出在单位水平移动荷载作用下，拱圈内力与支撑反力影响下的计算公式；MATLAB这一数学软件这物理学中的意义以及作用；斜置拱桥所产生的作用以及带来的影响。3 研究方案首先是对正拱斜置的理解与设计现状，在很多经典教科书中甚少提到“正拱斜置”，提到的大多属于拱圈起拱线标高相同的情况可理解为“正拱正置”。而对于两端起拱线标高不同的拱桥就为“拱圈斜置”但大多数情况下设计图上给出的是“正拱正置”的放样坐标。施工当中若按正拱放样会产生误差。然后是对正拱斜置拱圈线形方程的求解，以某桥拱圈左边拱桥为原点正拱旋转一定角度得到斜置拱圈的情况进行说明，得出拱圈线形方程。第三步是作出坡拱荷载处理的基本方法，无论是荷载或车辆、人群的活载，因受重力的作用，他们均以竖直力的形式作用于斜置的主拱圈上。在受力分析上通过所学知识对拱圈内力作推导，在此基础上对拱圈内力的影响线做一些深入的研究一起得出最佳方案。 4 预期目标（1）根据一些实例运用MATLAB计算机程序得出斜置拱桥拱圈线形的数值解（2）根据得到的数据用来解决桥梁检测中正拱斜置情况下拱圈线形实测值与理论值的比较问题（3）根据正拱斜置变截面悬链线坡拱桥的受力分析以及相应于按Ritter公式规律的变化得出内力的计算公式。（4）得出拱圈内力的影响线5 论文进度安排2010年10月2011年2月 查阅文献，数据收集、整理，撰写开题报告并准备开题报告答辩。2011年3月5月 对收集的数据分析、处理以及开题报告的撰写。2011年5月7月 开始对论文进行初步撰写2011年8月10月 最后完善，撰写论文，准备答辩。6主要参考文献（1） 杨青、胡建新、姚华、冯江。斜置拱桥拱圈线形的数值解及其应用J。招商局重庆科研设计院有限公司 重庆 40067（2） 郭临义. 正拱斜置悬链线坡拱桥内力计算J. 西安公路交通大学学报, 1996, (01) .（3） 高燕梅、王银辉、刘东。正拱斜置坡拱桥的内力计算J。重庆交通学院（4） 丁元林,王家章,郭晓燕. 变截面抛物线斜板拱桥内力计算J. 上海公路, 2000, (01) .（5） 丁元林, 郭晓燕, 王家章. 斜置变截面抛物线坡拱桥的内力计算J. 结构工程师, 1999, (04)（6） 郭临义. 正拱斜置悬链线坡拱桥内力计算J. 河南交通科技, 1996, (02)（7） 张永清,李满囤. 抛物线斜板拱桥的受力分析J. 烟台师范学院学报(自然科学版), 2001, (02)