考慮初應(yīng)力的啞鈴型鋼管混凝土拱肋極限承載力研究.pdf

1、鋼管混凝土拱橋在各國(guó)的大量應(yīng)用,引起了工程界和學(xué)術(shù)界的廣泛重視,其極限承載力的研究也得到了不斷的深入和完善。然而,現(xiàn)有的鋼管混凝土拱橋極限承載力的研究,一般僅考慮幾何非線性或材料非線性問(wèn)題,對(duì)鋼管初應(yīng)力帶來(lái)的影響卻考慮較少。本文為了研究鋼管初應(yīng)力對(duì)鋼管混凝土拱肋極限承載力的影響,以實(shí)際工程中普遍使用的啞鈴型鋼管混凝土拱肋為研究對(duì)象,采用統(tǒng)一強(qiáng)度理論和等效梁柱法對(duì)其極限承載力進(jìn)行理論計(jì)算,并利用有限元分析軟件ANSYS進(jìn)行數(shù)值分析。本文的

2、主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論包括:
　　(1)基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論,采用修正的等效梁柱法,考慮鋼管初應(yīng)力和長(zhǎng)細(xì)比等因素的影響,推導(dǎo)了有、無(wú)鋼管初應(yīng)力的啞鈴型鋼管混凝土拱肋極限承載力的統(tǒng)一解,建立了基于統(tǒng)一強(qiáng)度理論的初應(yīng)力影響系數(shù)的計(jì)算公式,該公式包含了多種影響因素,可以反映多種因素的影響特性。結(jié)合算例分析,通過(guò)與試驗(yàn)結(jié)果及其他計(jì)算方法進(jìn)行對(duì)比,分析了初應(yīng)力對(duì)啞鈴型鋼管混凝土拱肋極限承載力的影響及各種計(jì)算方法的精確度,探討了統(tǒng)一強(qiáng)度理論和等效梁柱

3、法對(duì)啞鈴型鋼管混凝土拱肋的適用性,驗(yàn)證了本文計(jì)算方法的正確性。
　　(2)利用有限元軟件ANSYS,采用支持初應(yīng)力場(chǎng)的三維二次有限應(yīng)變梁?jiǎn)卧⒘虽摴芑炷凉袄叩挠邢拊Ｐ?對(duì)有、無(wú)初應(yīng)力的鋼管混凝土拱肋在集中荷載作用下的受力全過(guò)程進(jìn)行了雙重非線性分析,研究了其極限承載能力、破壞形態(tài)及受力機(jī)理。
　　(3)根據(jù)理論分析與數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果,分析了各參數(shù)對(duì)鋼管混凝土拱肋極限承載力的影響特性。結(jié)果表明,啞鈴型鋼管混凝土拱肋的極限