鋼管混凝土拱橋極限承載力模擬與橫撐對其影響研究探討.pdf

1、鋼管混凝土拱橋是我國近年來橋梁建筑發(fā)展的新技術(shù)，具有自重輕，強度大，抗變形能力強的優(yōu)點。它較好的解決了修建橋梁所需的用料省，安裝重量輕，施工簡便，承載能力大的諸多矛盾。所以鋼管混凝土拱橋近年來得到迅猛的發(fā)展。模型試驗和計算機(jī)仿真模型是目前鋼管混凝土極限承載力研究的主要手段，但是由于受尺寸和空間效應(yīng)的約束，很難真實地反映結(jié)構(gòu)的極限承載力。而采用計算機(jī)仿真分析技術(shù)模擬鋼管混凝土拱橋極限承載力的全過程則可以較好地預(yù)測極限承載力。因此，本文的研

2、究具有非常重要的理論和指導(dǎo)工程實踐的意義。 本文的論文主要分為兩大部分，第一部分是理論部分，主要探討用計算機(jī)仿真模擬過程中我們常遇到的各種問題，其中包括目前各種極限承載力模型的優(yōu)缺點比較，幾何非線性問題討論，材料非線性問題討論，最后在對求解過程中所遇到的問題進(jìn)行簡單的探討。 第二部分，以第一部分的理論為指導(dǎo)，通過大型有限元軟件ANSYS來模擬南浦大橋主拱圈在均布荷載作用下的極限承載力，并探究主拱肋在極限荷載作用下的破壞過

3、程。在模擬過程中，分別以三種方法進(jìn)行模擬：1.特征值模擬；2.幾何非線性模擬；3.雙重非線性模擬。并總結(jié)各種模擬過程中的命令流框架，對以后的相關(guān)計算可以提供很好的指導(dǎo)。在雙重非線性的模擬過程中，通過復(fù)合梁單元考慮了鋼管對混凝土的套箍作用，通過特征值分析考慮了鋼管混凝土的初始缺陷，使得模擬更接近真實的情況。 由于鋼管混凝土的拱橋的橫撐對鋼管混凝土拱橋的極限承載力影響很大，所以我們可以借助南浦大橋的主拱肋模型探討橫撐對鋼管混凝土拱橋