矢跨比對(duì)鋼管混凝土拱橋力學(xué)性能影響分析.pdf

1、近年來隨著社會(huì)的發(fā)展,時(shí)代的進(jìn)步,鋼管混凝土拱橋作為一種新型橋梁型式,有以下優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高;在施工的過程中,施工工藝也相對(duì)來說比較簡單;在橋梁美學(xué)中,它的外形也是非常優(yōu)美與環(huán)境相協(xié)調(diào)并且完美的融合在一起;對(duì)比鋼橋來說,研究分析以及經(jīng)驗(yàn)表明,它又比鋼橋節(jié)省鋼材,具有明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。因此在橋梁建設(shè)領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注。相對(duì)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋,近年的鋼管混凝土拱橋主要應(yīng)用的結(jié)構(gòu)形式有上、中、下承式三種結(jié)構(gòu)拱橋形式,它具有更高的穩(wěn)定性、動(dòng)力性

2、而且也具有更高的安全性能,所以最近幾十年來人們?cè)絹碓较矏鄞祟惞皹?因此這類拱橋也得到快速的發(fā)展和應(yīng)用。鋼管混凝土拱橋從1990年四川旺蒼東河大橋建成,以及隨后建成的眾多大跨度的鋼管混凝土拱橋,都標(biāo)志著我國此類橋型發(fā)展迅速,但是在施工過程以及通車過程中基本都會(huì)有一些事故發(fā)生,這些事故的發(fā)生原因肯定是多方面的,其中矢跨比就是造成事故的原因之一。本文中對(duì)鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)的矢跨比進(jìn)行分析研究,探討矢跨比對(duì)結(jié)構(gòu)性能的影響,并分別從靜力特性、自振

3、性能以及穩(wěn)定性三個(gè)方面進(jìn)行了分析。對(duì)矢跨比的分析研究不僅關(guān)系著整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全以及橋梁的優(yōu)美外觀,同時(shí)對(duì)鋼管混凝土拱橋的發(fā)展也具有十分重要的意義。
　　本文以某鋼管混凝土拱橋?yàn)槔?運(yùn)用大型通用有限元程序 ANSYS軟件建立數(shù)值分析模型,通過改變拱橋的矢跨比這一參數(shù)即跨度不變只是在矢高改變的情況下,分析了矢跨比對(duì)鋼管混凝土拱橋靜力特性、動(dòng)力特性及穩(wěn)定性能的影響。研究內(nèi)容主要有如下幾個(gè)方面:
　　1.本文簡述了國內(nèi)外鋼管混凝土拱橋

4、的發(fā)展?fàn)顩r,分析了該橋型自身優(yōu)缺點(diǎn)及其快速發(fā)展的原因。介紹了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理同時(shí)簡單介紹了拱橋穩(wěn)定性計(jì)算理論依據(jù)。本文中,在分析穩(wěn)定性的時(shí),我們只考慮了線性而對(duì)非線性的情況我們并沒有考慮,那么我們通過分析得到的穩(wěn)定系數(shù)有可能比實(shí)際結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性系數(shù)要高,對(duì)于結(jié)構(gòu)來說,不一定是安全的。
　　2.分析矢跨比對(duì)拱肋、縱梁以及橫梁的位移、軸力以及彎矩的影響。
　　3.對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí),不同的矢跨比對(duì)有推力鋼管混凝土拱橋的自