鋼管與混凝土結(jié)合狀態(tài)對(duì)鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定性影響研究.pdf

1、近十幾年來，鋼管混凝土在我國橋梁(尤其是拱橋)上的應(yīng)用發(fā)展很快，在許多大跨度的橋梁設(shè)計(jì)中都采用鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土是一種性能優(yōu)越的結(jié)構(gòu)材料，利用鋼管和混凝土兩種材料在受力過程中的相互制約充分發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，即通過鋼管對(duì)混凝土的約束，使混凝土處于復(fù)雜受力狀態(tài)，使其工作性能發(fā)生質(zhì)的變化，提高承載力，并增大極限壓縮應(yīng)變；同時(shí)，由于管內(nèi)混凝土的變形，使鋼管處于復(fù)雜受力狀態(tài)，保證了薄壁鋼管的局部穩(wěn)定。因此，鋼管混凝土作為一種組合材料具有獨(dú)特的

2、工作特性：承載力高而極限壓縮變形大、有較好的延性、能夠充分發(fā)揮混凝土的抗壓性能及鋼材的抗拉能力，因此在拱橋中得到了廣泛的應(yīng)用。鋼管混凝土拱橋的跨徑由最初的110m發(fā)展到現(xiàn)在的460m，隨著跨度的增大和材料強(qiáng)度的提高，結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出大變形的特點(diǎn)，非線性表現(xiàn)更為突出。 由于混凝土本身的質(zhì)量、施工過程中的泵送質(zhì)量、溫度變化(包括溫升和溫降)、核心混凝土的收縮、徐變等各方面因素，在實(shí)際工程中不可避免的會(huì)引起鋼管與混凝土的脫空，鋼管與混凝土的

3、脫空對(duì)鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定性的影響目前研究甚少。針對(duì)這一問題，本文提出了適合考慮脫空的核心混凝土本構(gòu)關(guān)系，編制了非線性分析程序，并通過試驗(yàn)驗(yàn)證，分析了鋼管與混凝土脫空對(duì)偏壓柱承載能力以及變形的影響，探討并比較了不同規(guī)范的鋼管混凝土剛度計(jì)算方法。在此基礎(chǔ)上運(yùn)用ANSYS以巫峽長江大橋?yàn)榻Y(jié)構(gòu)模型，按照鋼管與混凝土粘結(jié)良好與鋼管與混凝土脫空兩種情況，對(duì)其穩(wěn)定性和極限承載能力進(jìn)行了分析，最后比較了在不同剛度取值下的第一類穩(wěn)定系數(shù)。結(jié)果表明鋼管與混