鋼筋混凝土拱肋穩(wěn)定極限承載力研究.pdf

1、鋼筋混凝土拱肋的穩(wěn)定極限承載力分析問題是大跨徑鋼筋混凝土拱橋設(shè)計和施工中的一個重要問題。針對大跨徑鋼筋混凝土拱肋的穩(wěn)定極限承載力分析中存在的問題，本文在總結(jié)和吸收前人研究成果的基礎(chǔ)上，對大跨徑鋼筋混凝土拱橋的穩(wěn)定極限承載力分析問題進行了系統(tǒng)的研究，著重探討了以下幾個方面的問題：
　　 系統(tǒng)地歸納和剖析了混凝土的破壞理論以及相關(guān)破壞試驗結(jié)果。結(jié)合大跨徑鋼筋混凝土拱肋穩(wěn)定極限承載力分析過程中結(jié)構(gòu)的行為特點，確定了大跨徑鋼筋混凝土拱肋

2、壓潰分析中混凝土破壞狀態(tài)的基本參量和破壞模型。
　　 詳細分析了現(xiàn)有鋼筋和混凝土本構(gòu)模型的特點和適用范圍。確定了大跨徑鋼筋混凝土拱式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定極限承載力數(shù)值仿真分析中鋼筋和混凝土的本構(gòu)模型。
　　 剖析了各種鋼筋混凝土裂縫模型的特點和適用范圍。結(jié)合大跨徑鋼筋混凝土拱肋壓潰分析的實際需要，確定了用于模擬壓潰分析中鋼筋混凝土拱肋力學(xué)行為的鋼筋混凝土數(shù)值模型。
　　 歸納分析了橋梁結(jié)構(gòu)極限承載力分析中常用的數(shù)值單元模式。

3、論述了在大跨徑鋼筋混凝土拱肋的穩(wěn)定極限承載力數(shù)值分析中采用具有特殊功能的混凝土實體單元模式的必要性。并對大型通用軟件ANSYS中鋼筋混凝土實體單元的力學(xué)原理進行了剖析。
　　 系統(tǒng)地分析了結(jié)構(gòu)分析中各類非線性方程組的求解方法。結(jié)合相關(guān)的數(shù)值計算，確定了大跨徑鋼筋混凝土拱式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定極限承載力數(shù)值仿真分析中結(jié)構(gòu)非線性平衡路徑的跟蹤策略。
　　 將鋼筋混凝土拱肋的模型試驗結(jié)果與文中所采用的基于壓潰理論的數(shù)值分析結(jié)果進行了對比，

4、二者吻合良好。從而驗證了本文所采用的基于壓潰理論的數(shù)值分析方法的可靠性。
　　 探討了大跨徑鋼筋混凝土拱肋穩(wěn)定極限承載力分析中一些主要參數(shù)的取值問題；借助于大型通用軟件ANSYS為大跨徑鋼筋混凝土拱肋的穩(wěn)定極限承載力分析創(chuàng)建了與工程實際基本吻合的壓漬分析數(shù)值模型。
　　 以大量系統(tǒng)的數(shù)值仿真模型實驗為基礎(chǔ)，利用數(shù)理統(tǒng)計原理，創(chuàng)立了大跨徑鋼筋混凝土拱肋的穩(wěn)定極限承載力的參數(shù)影響效應(yīng)方程。這些影響效應(yīng)方程包含了拱肋的初始幾何

5、缺陷、計算跨徑、矢跨比、拱軸系數(shù)以及荷載作用形式等影響鋼筋混凝土拱肋穩(wěn)定極限承載力的主要因素。
　　 提出了一套適用于大跨徑鋼筋混凝土拱肋穩(wěn)定極限承載力分析的滿足土木工程精度要求的實用計算方法。該實用計算方法考慮了拱肋的初始幾何缺陷、計算跨徑、矢跨比、拱軸系數(shù)以及荷載作用形式等重要參數(shù)對鋼筋混凝土拱肋穩(wěn)定極限承載力的影響效應(yīng)。
　　 分別采用本文提出的實用算法、ANSYS有限元法和現(xiàn)行橋梁結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范法對兩座實橋進行了對