鋼管混凝土拱肋極限承載力理論分析及節(jié)段試驗研究.pdf

1、湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文鋼管混凝土拱肋極限承載力理論分析及節(jié)段試驗研究姓名：鄧?yán)^華申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：橋梁與隧道工程指導(dǎo)教師：邵旭東20050101碩十學(xué)位論文摘要本文以湖南省益陽茅草街大橋為工程背景，結(jié)合茅草街大橋主拱圈鋼管混凝土拱肋拱頂1：5節(jié)段模型極限承載力試驗，對鋼管混凝土拱橋考慮幾何及材料j線性的平面極限承載力和考慮材料非線性的空間極限承載力進(jìn)行了研究，主要作了以下工作：1、介紹了平面幾何非線性的常用計算方法，然后從考慮工程實

2、際出發(fā)。利用幾何剛度矩陣來考慮初內(nèi)力的影響，采用流動坐標(biāo)來考慮大位移的影響，計算幾何非線性對鋼管混凝土拱極限承載力的影響，計算結(jié)果表明，單純的幾何非線性對鋼管混凝土拱極限承載力的影響不大。2、從考慮鋼管與混凝土相互作用共同受力出發(fā)，將鋼管對核心混凝土的套箍作用體現(xiàn)在以一維形式表達(dá)的核心混凝七的應(yīng)力一應(yīng)變關(guān)系曲線之中，采用在單元內(nèi)設(shè)小元的方法(該方法相當(dāng)于子結(jié)構(gòu)法)來比較準(zhǔn)確地體現(xiàn)結(jié)構(gòu)中剛度沿桿長的變化，編制了能考慮幾何及材料非線性的平面

3、極限承載力計算程序和考慮材料非線性的空問極限承載力計算程序，在該程序中，計算模型完全是基于小幾層次進(jìn)行的，比如單元剛度矩陣由小元剛度矩陣凝聚而成，單元節(jié)點的殘余力山小元節(jié)點的殘余力構(gòu)成，因此，如將結(jié)構(gòu)分成NELEM個單元，而每個單元又分成ND個小元，在不計結(jié)構(gòu)幾何因素影響的情況下，其進(jìn)行非線性計算結(jié)果的精度與將結(jié)構(gòu)分成NELEMND個單元是完全一致的，利用該程序?qū)σ延性囼炦M(jìn)行計算，計算結(jié)果與試驗結(jié)果較為吻合，在此基礎(chǔ)上，通過改變一些參數(shù)

4、，如套箍系數(shù)、混凝土強度等來分析其對鋼管混凝土拱橋極限承載力的影響，得出了一些有一定意義的結(jié)論，給實際工程提供參考。3、結(jié)合茅草街大橋主拱圈鋼管混凝土拱肋拱頂1：5節(jié)段模型極限承載力試驗，首先分析了由于核心混凝土徐變(歷時兩年)而造成的鋼管與混凝土之間的應(yīng)力重分布，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了考慮初應(yīng)力與不考慮初應(yīng)力的鋼管混凝土極限承載力的計算并進(jìn)行了比較，計算結(jié)果表明：初應(yīng)力將在～定程度上降低鋼管混凝上拱的極限承載力。4、綜合以巴分析結(jié)果，提出有