鋼管混凝土拋物線桁拱平面內(nèi)穩(wěn)定性能研究.pdf

1、近年來，鋼管混凝土拱橋因其較高的穩(wěn)定承載力和造型美觀等特點而被廣泛應(yīng)用于大跨度橋梁工程中，拱橋數(shù)量在近二十年間呈現(xiàn)跳躍性增長。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國已建成鋼管混凝土拱橋300余座，其中采用桁式截面的拱橋達(dá)到50％以上，目前跨度最大的已超過500m。相比于實際工程的快速發(fā)展，鋼管混凝土桁拱的理論設(shè)計方法卻相對滯后，已有的研究往往是針對某一特定橋梁進(jìn)行分析，還未形成成熟而完善的理論體系，因此有必要對鋼管混凝土桁拱展開研究。本文以常用的鋼管混凝土

2、拋物線桁拱為研究對象，以桁拱的靜力穩(wěn)定為研究內(nèi)容，分析其在軸壓和壓彎荷載作用下的平面內(nèi)穩(wěn)定性能，具體研究工作如下：
　?。?）有限元模型的建立與驗證
　　利用有限元分析軟件ABAQUS建立鋼管混凝土拋物線桁拱有限元模型，通過對比分析選取合適的單元類型和分析方法，并且在分析中引入雙重非線性。根據(jù)《鋼管混凝土拱橋技術(shù)規(guī)范》（GB50923-2013）和實際工程確定了本文模型參數(shù)，并考慮實際需要選擇三種桁式截面加以研究。為了檢驗本

3、文所建模型的正確性，采用鋼管混凝土拋物線拱和鋼管混凝土格構(gòu)柱的試驗結(jié)果對上述有限元計算方法進(jìn)行驗證。
　　（2）鋼管混凝土拋物線桁拱軸壓穩(wěn)定性能分析
　　考慮綴條剪切變形對穩(wěn)定承載力的影響，推導(dǎo)了三種常用桁式截面的換算長細(xì)比。以所提模型為例，分析了鋼管混凝土拋物線桁拱面內(nèi)穩(wěn)定性能，得到了矢跨比和初始缺陷對鋼管混凝土拋物線桁拱面內(nèi)穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律。對已有的單圓管鋼管混凝土拋物線拱面內(nèi)穩(wěn)定設(shè)計公式進(jìn)行修正，提出了適用于鋼管混