鋼管混凝土拱橋收縮徐變與溫度應(yīng)力的數(shù)值模擬分析.pdf

1、鋼管混凝土拱橋作為一種新興的橋型,以它輕巧的結(jié)構(gòu)、美觀的造型、超強(qiáng)的跨越能力等優(yōu)勢(shì),近十余年來(lái)在我國(guó)得到了迅速的推廣與應(yīng)用.但目前對(duì)鋼管混凝土拱橋設(shè)計(jì)理論的研究還相對(duì)落后于工程實(shí)踐,尤其在鋼管混凝土的收縮徐變特性、溫度荷載與溫度應(yīng)力特性以及車輛荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)特性等方面的研究都有待進(jìn)一步深化.本文以中承式鋼管混凝土剛架系桿拱橋?yàn)檠芯繉?duì)象,借助大型通用有限元軟件ANSYS分別建立了平面計(jì)算模型和空間計(jì)算模型,對(duì)鋼管混凝土拱橋的收縮徐變

2、性能、在溫度荷載作用下的受力性能及其在車輛荷載作用下的動(dòng)力響應(yīng)特性等進(jìn)行了模擬分析.論文的主要研究成果有:1考慮到鋼管混凝土的收縮徐變性能的研究還很有限,本文建立了空間有限元計(jì)算模型對(duì)鋼管混凝土剛架系桿拱橋的收縮徐變特性進(jìn)行了數(shù)值模擬,分析了混凝土收縮徐變對(duì)拱橋受力特性及截面應(yīng)力重分布的影響.研究表明混凝土收縮徐變對(duì)結(jié)構(gòu)體系的全截面軸力基本上無(wú)影響,但對(duì)結(jié)構(gòu)的全截面彎矩有較大的影響,且收縮徐變對(duì)拱橋內(nèi)力、應(yīng)力與位移的影響在成橋后的兩年內(nèi)

3、基本趨于穩(wěn)定.2建立平面有限元計(jì)算模型對(duì)鋼管混凝土剛架拱橋在溫度荷載和恒載作用下的受力情況進(jìn)行了理論研究,詳細(xì)地分析了不同矢跨比、拱軸系數(shù)、主拱拱肋含鋼率等設(shè)計(jì)參數(shù)對(duì)拱橋各控制截面內(nèi)力、應(yīng)力、位移變化的影響.分析結(jié)果表明:對(duì)于大跨徑的剛架系桿拱橋,改變矢跨比對(duì)恒載作用下結(jié)構(gòu)的軸向力以及溫度整體變化產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)內(nèi)力影響較大;在不改變主拱拱肋截面尺寸的情況下,設(shè)計(jì)中可以提高矢跨比來(lái)減小主拱拱肋各截面的內(nèi)力與應(yīng)力;改變拱軸系數(shù)對(duì)各控制截面的全截