鋼管混凝土拱橋關鍵力學性能分析研究.pdf

1、自1990年起我國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發(fā)展迅速。然而，鋼管混凝土拱橋相關理論落后于實踐，我國尚無專門針對鋼管混凝土拱橋的規(guī)范。本文以廣西省來賓市來華大橋為工程背景，基于通用有限元軟件ANSYS，主要對鋼管混凝土拱橋的穩(wěn)定性及徐變展開了分析研究。本文的主要內容及結論如下:
　　(1)對鋼管混凝土的發(fā)展、特點進行了簡要的概述，對鋼管混凝土拱橋的應用趨勢及設計理論進行了介紹，并對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行了詳細的介紹。采用ANSYS建立了來華大橋全橋模型，并采用MIDAS建立了全橋模型進行對比。
　　(2)對橫撐的形式與剛度、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、活載的分布對穩(wěn)定性影響較大。橋面系剛度對穩(wěn)定性影響較小，在不改變形式前提下橫撐剛度對穩(wěn)定性影響較小。對于橫撐，通過合理布置及形式的選取比增加其剛度對提高穩(wěn)定性更有效。對影響穩(wěn)定性的

3、微觀因素，如初始缺陷、初應力等進行了考慮雙重非線性的極限承載力分析。分析表明:初始缺陷對穩(wěn)定性的影響較大，但是，在實際工程中拱肋缺陷不能超出規(guī)范要求，而當缺陷在規(guī)范允許范圍內時，其對承載力影響不大。初應力對極限承載能力的不利影響較小，可以忽略。
　　(3)對來華大橋進行了施工階段及成橋十年徐變分析，并將數(shù)值模擬結果與實測數(shù)據(jù)進行了對比。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，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，對徐變對承載力的影響展開了分析，并對來華大橋進行了考慮施工階段及十年徐變全過程的極限承載力分析。分析表明:采用不同的徐變模式計算的施工階段變形結果較接近，運營期間徐變引起了明顯的截面應力重分布，不容忽視。初應力及徐變的綜合作用對極限承載力有一定的影響，但影響較小。當拱肋存在初始缺陷時，初應力及徐變對承載力的影響略有