鋼管混凝土拱橋關(guān)鍵力學(xué)性能分析研究.pdf

1、自1990年起我國(guó)第一座鋼管混凝土拱橋建成后二十余年間，鋼管混凝土拱橋在我國(guó)發(fā)展迅速。然而，鋼管混凝土拱橋相關(guān)理論落后于實(shí)踐，我國(guó)尚無專門針對(duì)鋼管混凝土拱橋的規(guī)范。本文以廣西省來賓市來華大橋?yàn)楣こ瘫尘?，基于通用有限元軟件ANSYS，主要對(duì)鋼管混凝土拱橋的穩(wěn)定性及徐變展開了分析研究。本文的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　(1)對(duì)鋼管混凝土的發(fā)展、特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的概述，對(duì)鋼管混凝土拱橋的應(yīng)用趨勢(shì)及設(shè)計(jì)理論進(jìn)行了介紹，并對(duì)鋼管混凝土拱橋的數(shù)值

2、模擬方法及施工階段模擬過程進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。采用ANSYS建立了來華大橋全橋模型，并采用MIDAS建立了全橋模型進(jìn)行對(duì)比。
　　(2)對(duì)橫撐的形式與剛度、橫撐的布置、橋面系剛度等影響穩(wěn)定性的宏觀因素，進(jìn)行了特征值穩(wěn)定分析。分析表明:肋間橫撐的形式與布置、活載的分布對(duì)穩(wěn)定性影響較大。橋面系剛度對(duì)穩(wěn)定性影響較小，在不改變形式前提下橫撐剛度對(duì)穩(wěn)定性影響較小。對(duì)于橫撐，通過合理布置及形式的選取比增加其剛度對(duì)提高穩(wěn)定性更有效。對(duì)影響穩(wěn)定性的

3、微觀因素，如初始缺陷、初應(yīng)力等進(jìn)行了考慮雙重非線性的極限承載力分析。分析表明:初始缺陷對(duì)穩(wěn)定性的影響較大，但是，在實(shí)際工程中拱肋缺陷不能超出規(guī)范要求，而當(dāng)缺陷在規(guī)范允許范圍內(nèi)時(shí)，其對(duì)承載力影響不大。初應(yīng)力對(duì)極限承載能力的不利影響較小，可以忽略。
　　(3)對(duì)來華大橋進(jìn)行了施工階段及成橋十年徐變分析，并將數(shù)值模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。徐變分析采用了換算模量法及蠕變模擬兩種方法。蠕變模擬時(shí)，徐變系數(shù)采用04公路橋規(guī)模式。有效模量法

4、徐變分析分別采用了04公路橋規(guī)、CEP-FIP(1990)、CEP-FIP(1978)及歐洲規(guī)范EN1992-2模式。最后，對(duì)徐變對(duì)承載力的影響展開了分析，并對(duì)來華大橋進(jìn)行了考慮施工階段及十年徐變?nèi)^程的極限承載力分析。分析表明:采用不同的徐變模式計(jì)算的施工階段變形結(jié)果較接近，運(yùn)營(yíng)期間徐變引起了明顯的截面應(yīng)力重分布，不容忽視。初應(yīng)力及徐變的綜合作用對(duì)極限承載力有一定的影響，但影響較小。當(dāng)拱肋存在初始缺陷時(shí)，初應(yīng)力及徐變對(duì)承載力的影響略有