摘 要
拱桥作为一种历史悠久且广泛应用的桥梁形式，其结构性能与矢跨比密切相关。本研究以探讨矢跨比对拱桥结构性能的影响为核心，旨在为优化拱桥设计提供理论依据。基于有限元分析方法，结合实际工程案例，系统研究了不同矢跨比条件下拱桥的受力特性、变形规律及稳定性表现。研究发现，矢跨比显著影响拱桥的轴向力分布与弯矩变化，较低的矢跨比会导致更大的水平推力和更复杂的应力状态，而较高的矢跨比则可能降低结构效率并增加材料消耗。通过对比分析多种工况下的计算结果，提出了适用于不同类型拱桥的最优矢跨比范围，并揭示了矢跨比与结构刚度、承载能力之间的非线性关系。本研究的创新点在于引入了动态响应分析，评估矢跨比对拱桥抗震性能的影响，进一步完善了传统静态分析方法的不足。研究成果不仅丰富了拱桥结构性能的研究理论，还为实际工程设计提供了更具针对性的参考方案，具有重要的学术价值和实践意义。
关键词
拱桥；矢跨比；结构性能；有限元分析；抗震性能
目 录
1 引言 1
2 矢跨比对拱桥受力性能的影响分析 2
2.1 拱桥基本力学特性概述 2
2.2 矢跨比对拱圈轴力分布的影响 2
2.3 矢跨比对剪力和弯矩的作用机制 3
2.4 不同矢跨比下的应力集中现象研究 3
3 矢跨比对拱桥稳定性的影响探讨 4
3.1 拱桥稳定性的关键影响因素 4
3.2 矢跨比对整体结构稳定性的作用 4
3.3 矢跨比对局部失稳的敏感性分析 5
3.4 矢跨比优化以提升结构稳定性 5
4 矢跨比对拱桥经济性与适用性的综合评估 6
4.1 矢跨比与材料用量的关系分析 6
4.2 矢跨比对施工难度的影响评价 7
4.3 矢跨比对环境适应性的考量 7
4.4 综合效益视角下的矢跨比优选策略 8
结论 9
参考文献 10
致 谢 11
拱桥作为一种历史悠久且广泛应用的桥梁形式，其结构性能与矢跨比密切相关。本研究以探讨矢跨比对拱桥结构性能的影响为核心，旨在为优化拱桥设计提供理论依据。基于有限元分析方法，结合实际工程案例，系统研究了不同矢跨比条件下拱桥的受力特性、变形规律及稳定性表现。研究发现，矢跨比显著影响拱桥的轴向力分布与弯矩变化，较低的矢跨比会导致更大的水平推力和更复杂的应力状态，而较高的矢跨比则可能降低结构效率并增加材料消耗。通过对比分析多种工况下的计算结果，提出了适用于不同类型拱桥的最优矢跨比范围，并揭示了矢跨比与结构刚度、承载能力之间的非线性关系。本研究的创新点在于引入了动态响应分析，评估矢跨比对拱桥抗震性能的影响，进一步完善了传统静态分析方法的不足。研究成果不仅丰富了拱桥结构性能的研究理论，还为实际工程设计提供了更具针对性的参考方案，具有重要的学术价值和实践意义。
关键词
拱桥；矢跨比；结构性能；有限元分析；抗震性能
目 录
1 引言 1
2 矢跨比对拱桥受力性能的影响分析 2
2.1 拱桥基本力学特性概述 2
2.2 矢跨比对拱圈轴力分布的影响 2
2.3 矢跨比对剪力和弯矩的作用机制 3
2.4 不同矢跨比下的应力集中现象研究 3
3 矢跨比对拱桥稳定性的影响探讨 4
3.1 拱桥稳定性的关键影响因素 4
3.2 矢跨比对整体结构稳定性的作用 4
3.3 矢跨比对局部失稳的敏感性分析 5
3.4 矢跨比优化以提升结构稳定性 5
4 矢跨比对拱桥经济性与适用性的综合评估 6
4.1 矢跨比与材料用量的关系分析 6
4.2 矢跨比对施工难度的影响评价 7
4.3 矢跨比对环境适应性的考量 7
4.4 综合效益视角下的矢跨比优选策略 8
结论 9
参考文献 10
致 谢 11
