原文传递
组合弹性理论在钢管混凝土拱桥设计中的应用研究
| 论文题名： | 组合弹性理论在钢管混凝土拱桥设计中的应用研究 |
| 关键词： | 钢管混凝土拱桥;徐变效应;有限元分析;组合截面弹性模量;换算截面法;统一模量法 |
| 摘要： | 本文以钢管混凝土拱桥为研究对象，简述了这种组合结构的发展概述及研究现状;重点分析了钢管混凝土拱桥这一形式的应用优越性与发展和研究现状，包括最新的理论及工程实践成果;在收集大量钢管混凝土构件及钢管混凝土拱桥现有资料的基础上，总结分析近年来钢管混凝土构件徐变效应的影响研究状况，包括钢管混凝土构件国内外弹性组合模量不同的计算形式;徐变效应的发生机理及影响因素，重点分析了钢管混凝土构件徐变分析理论和方法以及重点影响徐变效应的徐变系数的不同计算模式;依据Midas/civil有限元软件作为计算与模拟平台，介绍钢管混凝土拱桥的有限元计算理论与方法，以某钢管混凝土拱桥为计算实例，探讨适当的模型化方法并建立有限元模型;以此模型为基础，重点分析不同徐变效应影响因素下对钢管混凝土拱桥承载力的影响，如钢管混凝土拱桥主拱肋组合截面弹性模量的拟合方式，包括换算截面法、统一模量法两种方法模拟下的成桥状态下的受力分析，以及混凝土的强度，加载龄期以及环境相对湿度等内外部影响因素下对钢管混凝土拱桥徐变效应的影响;另外，本文也同时侧重分析了考虑施工阶段影响下钢管混凝土拱桥的徐变效应，包括钢管混凝土拱桥在是否考虑徐变效应时应力及变形状况，以及在不同徐变时效性下的受力。 在上述思路的指导下，对钢管混凝土拱桥徐变效应分析得到了一些有建设性的结论:对换算截面法与统一模量法两种方法中各部位的应力、变形计算结果表现出相似趋势，主拱截面的两种模拟方式并不明显改变沿拱跨方向内力分布形式和最大受力截面位置;且换算截面法在相同工况及计算部位条件下都表现出更小的计算值，结果偏安全;相比较而言，变形对两种不同模拟方法的敏感性更小，两种变形计算图形只在拱顶处产生稍明显分离。 对于考虑徐变不同时效性下的应力、变形影响可以发现:随着时间增长，徐变影响仍然会增加，但第1年～第10年内应力与变形变化幅度不再明显，说明徐变影响效应在拱桥施工及成桥通车后的1年内基本完成;徐变效应对钢管混凝土拱桥应力影响主要表现在截面应力重分布上:在同一计算截面上，徐变使得钢管应力逐渐增加，而核心混凝土的应力逐渐减小，但不明显影响沿拱跨方向内力分布形式及最大受力截面位置。对于同类型桥梁的徐变效应分析具有重要的借鉴意义。 |
| 作者： | 马登阳 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 刘山洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
