組合彈性理論在鋼管混凝土拱橋設計中的應用研究.pdf

1、本文以鋼管混凝土拱橋為研究對象，簡述了這種組合結(jié)構(gòu)的發(fā)展概述及研究現(xiàn)狀;重點分析了鋼管混凝土拱橋這一形式的應用優(yōu)越性與發(fā)展和研究現(xiàn)狀，包括最新的理論及工程實踐成果;在收集大量鋼管混凝土構(gòu)件及鋼管混凝土拱橋現(xiàn)有資料的基礎上，總結(jié)分析近年來鋼管混凝土構(gòu)件徐變效應的影響研究狀況，包括鋼管混凝土構(gòu)件國內(nèi)外彈性組合模量不同的計算形式;徐變效應的發(fā)生機理及影響因素，重點分析了鋼管混凝土構(gòu)件徐變分析理論和方法以及重點影響徐變效應的徐變系數(shù)的不同計算模

2、式;依據(jù)Midas/civil有限元軟件作為計算與模擬平臺，介紹鋼管混凝土拱橋的有限元計算理論與方法，以某鋼管混凝土拱橋為計算實例，探討適當?shù)哪Ｐ突椒ú⒔⒂邢拊Ｐ?以此模型為基礎，重點分析不同徐變效應影響因素下對鋼管混凝土拱橋承載力的影響，如鋼管混凝土拱橋主拱肋組合截面彈性模量的擬合方式，包括換算截面法、統(tǒng)一模量法兩種方法模擬下的成橋狀態(tài)下的受力分析，以及混凝土的強度，加載齡期以及環(huán)境相對濕度等內(nèi)外部影響因素下對鋼管混凝土拱橋徐變

3、效應的影響;另外，本文也同時側(cè)重分析了考慮施工階段影響下鋼管混凝土拱橋的徐變效應，包括鋼管混凝土拱橋在是否考慮徐變效應時應力及變形狀況，以及在不同徐變時效性下的受力。
　　在上述思路的指導下，對鋼管混凝土拱橋徐變效應分析得到了一些有建設性的結(jié)論:對換算截面法與統(tǒng)一模量法兩種方法中各部位的應力、變形計算結(jié)果表現(xiàn)出相似趨勢，主拱截面的兩種模擬方式并不明顯改變沿拱跨方向內(nèi)力分布形式和最大受力截面位置;且換算截面法在相同工況及計算部位條件

4、下都表現(xiàn)出更小的計算值，結(jié)果偏安全;相比較而言，變形對兩種不同模擬方法的敏感性更小，兩種變形計算圖形只在拱頂處產(chǎn)生稍明顯分離。
　　對于考慮徐變不同時效性下的應力、變形影響可以發(fā)現(xiàn):隨著時間增長，徐變影響仍然會增加，但第1年～第10年內(nèi)應力與變形變化幅度不再明顯，說明徐變影響效應在拱橋施工及成橋通車后的1年內(nèi)基本完成;徐變效應對鋼管混凝土拱橋應力影響主要表現(xiàn)在截面應力重分布上:在同一計算截面上，徐變使得鋼管應力逐漸增加，而核心混凝