大跨徑鋼管砼拱變形對其承載力影響研究.pdf

1、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)過多年的發(fā)展，其極限承載力計算已在國內(nèi)形成了4個大的基本理論體系。在國外的鋼管混凝土設(shè)計規(guī)程中，也不盡相同。盡管各規(guī)程具體計算方法各有出入，但都是基于鋼管混凝土的基本工作性能來進行研究的，所得結(jié)果大同小異。鋼管混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的三向受壓特性，因此各規(guī)程都分別對單圓鋼管的軸心受壓和偏心受壓的強度和穩(wěn)定計算給定了詳細(xì)的算法。鋼管混凝土拱橋由于結(jié)構(gòu)空間狀態(tài)的復(fù)雜性及自身鋼砼材料的本構(gòu)關(guān)系，其極限承載力計算理論比較復(fù)雜，至今都

2、沒有完全形成統(tǒng)一的理論。不過，現(xiàn)今主要分為拱面內(nèi)和拱面外的分析方法。鋼管混凝土拱橋的穩(wěn)定性分析通常分為彈性屈曲分析和非線性屈曲分析。前者基于彈性屈曲理論，計算比較簡單；后者則需要借助有限元理論才能完成分析，比較復(fù)雜，但卻提高了鋼管混凝土拱橋極限承載力計算的精度，具有很大的實際意義。本文通過對某大橋施工過程中出現(xiàn)的變形鋼管拱段進行了局部分析。主要針對以下幾個方面進行了研究和討論：①對單圓鋼管的受力特性和計算模式進行了較為詳細(xì)的闡述和比較。

3、②分析了鋼管混凝土拱橋穩(wěn)定性問題的相關(guān)分類和計算，同時對圓柱殼的軸向均勻受壓引起的對稱和非對稱屈曲問題進行了細(xì)致的分析和比較。③對依托工程中的鋼管變形段部分進行了局部分析。采用空鋼管的形式進行彈性屈曲分析。在相關(guān)的理論指導(dǎo)下，推導(dǎo)出了該鋼管在變形后的極限承載力和臨界應(yīng)力的計算公式。同時運用ANSYS有限元軟件對該鋼管進行了三維實體的建模，得出了相應(yīng)的極限承載力和臨界應(yīng)力。用模型計算得出的數(shù)據(jù)與理論公式計算的數(shù)據(jù)進行比較，驗證理論推導(dǎo)的計