大跨度鋼管混凝土拱橋抗震能力評估.pdf

1、過去的十幾年里，我國大跨度鋼管混凝土拱橋的發(fā)展迅猛，分布在國內(nèi)包括地震區(qū)的許多地區(qū)。隨著跨徑的增大，鋼管混凝土拱橋的抗震能力評估問題不容忽略。目前學(xué)者們的研究主要集中在鋼管混凝土拱橋的地震反應(yīng)性能方面，而對鋼管混凝土拱橋抗震能力評估方面的研究很少。因此本文以有限元軟件為工具，在一定的理論和方法研究的基礎(chǔ)上，對廣西區(qū)內(nèi)的兩座大跨度鋼管混凝土拱橋(131.4米中承式的隆安花周大橋和346.0米下承式的南寧永和大橋)的抗震能力評估進(jìn)行了研究。

2、研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面：
　　 1．基于ABAQUS軟件分別分析了鋼管混凝土截面在軸壓、彎曲狀態(tài)下的屈服過程。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了鋼管混凝土截面在復(fù)雜受力狀態(tài)下（壓彎、拉彎）的屈服問題，進(jìn)而繪制出了鋼管混凝土截面的屈服曲線。
　　 2．基于數(shù)值模擬的結(jié)果，根據(jù)屈服過程定義了各個屈服階段，并推導(dǎo)了各階段鋼管混凝土截面的承載力公式，然后結(jié)合鋼管混凝土截面承載力的N-M曲線及各屈服階段的分類得到拱肋的抗震能力評估曲線

3、，從而對鋼管混凝土拱肋進(jìn)行抗震能力評估。最后以南寧永和大橋為例，對其拱肋進(jìn)行了抗震能力評估。
　　 3．根據(jù)鋼管混凝土拱橋的力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定鋼管混凝土拱橋各部件如鋼管混凝土拱肋弦桿、拱肋腹桿、拱肋橫向聯(lián)系、吊桿、吊桿橫梁等構(gòu)件的破壞模式。
　　 4．在鋼管混凝土拱橋各部件破壞模型的基礎(chǔ)上，研究了地震破壞準(zhǔn)則，根據(jù)各構(gòu)件的特點(diǎn)分別建立了地震破壞評估模型，得出相應(yīng)的破壞評估指標(biāo)，最后綜合成整橋的地震破壞指標(biāo)。

4、　　 5．根據(jù)前人對地震破壞評估模型的研究，本文在拱肋弦桿的破壞模型中引入截面的最大軸力和彎矩組合系數(shù)來進(jìn)行破壞指數(shù)的計算，這樣可以較真實地考慮到截面的實際受力狀況，使破壞評估模型更完善，更合理。
　　 6．以廣西境內(nèi)的南寧永和大橋(346.0米下承式鋼管混凝土桁式拱橋)和隆安花周大橋(131.4米中承式的鋼管混凝土提籃拱橋)為例，對其各部分構(gòu)件的抗震能力和地震破壞指標(biāo)進(jìn)行分析，最終得出：在10度地震作用下，永和大橋的三種模型