钢管混凝土拱桥肋拱面内极限承载力全过程计算机模拟

格式：pdf
大小：1.11 MB
文档页数：5

下载文档原格式

钢管混凝土拱桥拱肋设计浅析

杆为刚性，用焊接箱形截面，采系杆在与拱脚连接处加高加宽，杆与拱肋刚接，衡了拱肋产生的系平水平推力。梁主要承担行车道荷载；梁为主要纵横承载构件，直接承担管线荷载并将纵梁荷载传递至吊杆。为保证桥面系横向整体稳定，设置联结
中，单肢钢管混凝土不仅承受轴向压力，还要承受部分弯矩，即单肢钢管混凝土也是压弯构件。从大量的实验研究得出的结论表明，偏心率对钢管混凝土的承载力有很大的影响，偏心率越大，载力越低，此，献［】承因文３中提出考虑哑铃型构件中单肢管也承受弯矩的修正的格构式算法。
１４施工过程．
（）荷载：本风速３．ｌ（／０）基本３风基５２ｍｓ１１０，
风压０７Ｐ。．５ｋａ
（）震：连港地区地震动峰值加速度为４地大０１ｇ．，抗震设防烈度为７度，地震动反应谱特征周期为Ｏ３，．５Ｓ抗震设防类别为ｃ类。
１概述
大连港鲇鱼湾港区２＃原油泊位工程位于大连２市大孤山半岛端部东侧，紧邻已建成的３０万ｔ原级
油码头。该工程建设规模为新建一个３万ｔＯ级原油码头，向上兼顾４万ｔ向下兼顾ｌ５，５万ｔ型。头船码按开敞式设计，采用蝶型平面布置，域和码头工作陆平台之间通过引桥连接。本文重点对主引桥的钢管混凝土拱桥的拱肋进行深入的计算与分析。１１设计荷载．（）艺管线荷载：油１原油２燃料油３每１工原、、根管充水、温后总重为１７．９ｇ消防水管保４５６ｋ／３ｍ；４充水、温后总重为５６８０ｋ／泡沫液管５保３．６ｇｍ；、生活水管６氮气管７和蒸汽管８充水、温后总、保重分别为３１６ｇｍ、５２２ｋ１．１ｋ／８．ｍ、２００ｋ／５６３．３ｇｍ、

钢管混凝土拱桥不同拱肋截面参数下的力学性能研究

钢管混凝土拱桥不同拱肋截面参数下的力学性能研究王高峰;杨兰伟;侯章伟;李勇【摘要】以某钢管混凝土拱桥为对象,利用桥梁专用有限元程序Midas Civil建立全桥空间有限元模型,分自重、自重+活载两种工况,计算对比了三种不同拱肋截面参数下结构的静力性能、动力性能和稳定性能.研究结果表明:横哑铃型拱肋(缀板填混凝土)结构与横哑铃型拱肋(缀板不填混凝土)结构在吊杆受力方面区别较小,相同工况下的横哑铃型拱肋(缀板不填混凝土)所受轴力以及正挠度均小于前者;四肢桁架拱的位移与前两者相差较大,其负挠度过大;在动力方面,横哑铃型拱肋(缀板填混凝土)与横哑铃型拱肋(缀板不填混凝土)的自振频率和振型相似,后者基频更高;四肢桁架拱的刚度较低,其自振频率下降较大;在稳定性方面,横哑铃型拱肋(缀板填混凝土)的特征值略高于横哑铃型拱肋(缀板不填混凝土),四肢桁架拱的特征值过小.【期刊名称】《内蒙古公路与运输》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】8页(P25-32)【关键词】桥梁工程;钢管混凝凝土拱桥;有限元法;静力性能;动力性能;稳定性能;拱肋截面【作者】王高峰;杨兰伟;侯章伟;李勇【作者单位】长安大学公路学院,陕西西安 710064;长安大学建工学院;长安大学公路学院,陕西西安 710064;长安大学建工学院【正文语种】中文【中图分类】U448.213钢管混凝土拱的出现较好的解决了拱肋自重大和施工技术难的问题。

由于钢材的强度非常高，在承受同样荷载的情况下，钢材需要的截面积较混凝土小的多，在不考虑稳定的情况下，钢管混凝土拱可以做的更加纤细轻盈，不仅节省材料，降低造价，增加美感，而且降低了自重，增大了跨越能力；同时，钢管内填充混凝土增强了拱肋的局部稳定性，管内的混凝土在钢管的套箍作用下处于三向受压应力状态，从而充分利用了钢材和混凝土的力学性能，提高了整个拱肋的强度和刚度。

在施工方面，钢管混凝土拱按照先吊装钢管拱肋然后填充管内混凝土的顺序施工。

浅谈钢管混凝土系杆拱桥拱肋的数值模拟方法

２ｘ．（行道）＋２×０２防抛网）＋２×０５ｍ（撞３５ｍ车．５ｍ（．防
１２多单元法．
１２．双单元法．１
栏）＋２×１０ｍ（．人行道）总宽１．，０５ｍ。拱肋矢高为８ｍ，矢跨比
双单元法，即将钢管和混凝土分别建立单元，者共结点。为１５拱轴线为二次抛物线Ｙ＝（）Ｌ，用圆形钢管，两／，Ｌ一／２采内当管内混凝土达到强度要求前，只激活钢管梁单元，当管内混凝填ＣＯ微膨胀混凝土，Ａ由两片组成，片为，ｏ每１ｏ×１，８２ｍｍ钢管。土达到强度要求后，两种材料的单元都激活，管内混凝土过程系梁为预应力混凝土（５）注Ｃ０矩形截面，宽１２ｍ，梁．近支点处梁高
收稿日期：０１０ —９２１ —３１
作者简介：王安怀（９５，，理工程师，东省公路建设有限公司，东广州５００１８．）男助广广１６０
・
１２・第０１１１８２３第７月７卷年９期
山西建筑
混凝土收缩徐变对钢管和混凝土应力的影响。计算主要考虑六
表１。
表１施工阶段划分
阶段阶段说明阶段阶段说明
本文运用大型有限元软件ＭＩＡ／ＩＩ该桥建立全桥空ＤＳＣＶＬ对
间有限元模型，如图１所示。钢管混凝土拱肋在浇筑管内混凝土的这个施工过程分别采用双单元法、三单元法、算材料（换钢材）法、联合截面法、调整系数法模拟，计算结果如表２表３所示，２，表为五种方法下钢管混凝土拱肋拱顶的竖向变形情况，３为五种表方法下钢管混凝土拱肋的应力情况。

大跨度钢管砼拱桥考虑初始几何缺陷对极限承载力影响的计算机模拟

代，每个载荷增量步达到平衡，使是一种用于得到不稳定或负刚度矩阵问题的数值稳定解的方法．以可
求解不带突然歧点的平滑响应问题，因此也适合模拟肋拱的受力全过程．
弧长法是引入载荷因子（＜１，一１＜）可在Ｎｅｏ — ａｈｏｗｔｎＲｐｓｎ方法中对载荷与位移同时求解，它借助一条圆弧将载荷因子增量 △ 和位移增量 △ 联系起来，制Ｎｅｏ — ａｈｏ强ｗｔｎＲｐｓｎ迭代沿着平衡路径相
２分析实例
２１工程概况．
南宁市永和大桥主桥为单跨Ｌ一３８下承式钢管混凝土桁拱桥（图１，３ｍ见）桥面宽３为四车道城５ｍ，
１１力学模型．
钢管结构相贯节点和内加劲节点的变形具有大挠度、应变的特点，小应用仿真技术模拟其极限承载
力应考虑结构的几何非线性和材料非线性的双重效应，照双重非线性理论模拟钢管结构相贯节点和按
明显的，实际工程中应予以重视．在
关键词：管混凝土；桥；限承载力；始几何缺陷钢拱极初
中图分类号：Ｕ３１Ｔ１文献标识码：Ａ
钢管混凝土应用于拱桥，同时解决了拱桥材料高强化和拱圈施工轻型化的两大问题［使得拱桥的，

拱桥—钢管拱计算书

潜江河大桥计算书1．基本信息1.1.工程概况祥和路位于安庆市新城中心区，是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。

顺安路至潜江路之间路基按38米设计，本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。

本桥位于规划河流潜江沟上，潜江沟规划河底宽度45m，上口宽度80~100m，设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。

1.2.技术标准（1）设计荷载：公路－Ⅰ级，人群荷载集度3.5kN/m2。

（2）桥面横坡：双向1.5％。

（3）桥梁横断面：2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。

（4）地震动峰值加速度0.1 g（基本烈度7度），按8度抗震设防。

（5）环境类别：I（6）年平均相对湿度：70%（7）竖向梯度温度效应：按现行规范规定取值。

（8）年均温差：按升温20℃。

（9）结构重要性系数：11.3.主要规范《城市桥梁设计准则》（CJJ 11－93）《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004)《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01－2008)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）《钢管混凝土结构技术规范》（DBJ 13-51-2003）福建省地方标准《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）其他相关的国家标准、规范1.4.结构概述桥梁横向布置：4.5m（人行道）+4.5m（非机动车道）+2.5m（隔离带）+15m（机动车道）+2.5m（隔离带）+4.5m（非机动车道）+4.5m（人行道），桥梁总宽38m。

应用复合梁单元实现钢管混凝土拱桥的极限承载力分析

文章编号:100128360(2003)0520097206应用复合梁单元实现钢管混凝土拱桥的极限承载力分析曾国锋,　范立础,　章关永(同济大学桥梁工程系,上海　200092)摘　要:进行大跨度钢管混凝土拱桥的极限承载力分析,需要综合考虑几何和材料非线性、混凝土收缩和徐变、温度变化等多种因素的影响。

本文从固体力学的基本理论出发,建立适于考虑上述诸多因素的复合梁单元,阐述了基于该单元的钢管混疑土拱桥极限承载力分析程序的实现方法,并通过与一个哑铃形截面钢管混凝土组合式拱肋极限承载力试验结果的对比验证了其可行性。

关键词:钢管混凝土拱桥;几何和材料非线性;有限元;复合梁单元中图分类号:U442;U448.22 文献标识码:ALoad capacity analysis of concrete f illed steel tubearch bridge with the composite beam elementZEN G Guo2feng,　FAN Li2chu,　ZHAN G Guan2yong(Department of Bridge Engineering,Tongji University,Shanghai200092,China)Abstract:In the load capacity analysis of the large span concrete filled steel tube(CFST)arch bridge,factors such as geometrical and material nonlinearity,creep and shrinkage and temperature variation need to be taken into account. In this article,a beam element which fits consideration of the above mentioned factors is established on the basis of fundamental theories of the solid mechanics,and the method to realize the load ca pacity analysis program for CFST arch bridge is explained.Feasibility of this program is also verified by comparison of computation results with an experiment on a compounding2form CFST arch rib of dumbbell2shaped section.K eyw ords:concrete filled steel tube arch bridge;geometrical and material nonlinearity;finite element analysis;com2 posite beam element 进行桥梁结构的极限承载力分析,需要考虑多种非线性因素的影响,如几何和材料非线性、混凝土收缩徐变影响、架设过程中体系应力发展以及温度变化影响等诸多因素。

钢管混凝土拱桥拱肋混凝土灌注仿真计算

截面悬链线无铰拱。横桥向每个拱肋由２片钢管桁架预制
拼装形成，个拱肋的上、弦管各为两根￣０６ｘ１管，每下ｂ１１４钢在竖向用０８×１钢管腹杆连接，向并列弦管间用厚０空横１ｍ缀板连接，个拱肋之间用Ｋ形空钢管连接，下弦２ｍ两上管内和缀板之间，高压泵送Ｃ０微膨胀混凝土灌注密实，用５全桥钢管均采用Ｑ４Ｂ，图１３５如所示。
段钢管的受力情况。在施工仿真计算的有限元模型中，引入了“ 生死单元技术” 使得分析过程简单快捷，，计算分析结果与施工控制中的实测结果吻合良好。
【关键词】新龙门大桥；灌注顺序；有限元分析；仿真计算；生死单元【中图分类号】Ｕ４．７４５４
厚（本桥为１４ｍｍ）。故在钢管达到其设计强度时，钢管所能承受的最大泵送压力为９５８Ｍａ．０Ｐｏ
２１２主管灌注对缀板影响平面简化计算分析．．根据简化计算假定，挠度表达式为：设
（ｃＪＣｍｏｃＹ一０）
２＝０＝：０＝ＦｄＪｄ．０ｎ
（１）
式中：Ｄ为钢管直径，＝【ｒ ×￡Ｆｏ］。采用Ｍｓｓ服准ｉ屈ｅ
则进行判别，其设计强度［】按３５ＭＰ计算；为钢管壁可４ａｔ
大，成主管和缀板变形，至导致缀板根部所受应力过大，造甚缀板根部断裂，中部鼓起变形等状况。为避免本桥出现以上情况，据新龙门大桥实际提出合根

钢管混凝土拱桥施工过程拱肋应力分析

钢管混凝土拱桥施工过程拱肋应力分析作者：刘凯宇来枭雄来源：《城市建设理论研究》2013年第20期摘要：钢管混凝土拱桥施工架设过程中，管内混凝土灌注后强度逐渐发展，结构刚度分阶段形成，并伴随着混凝土收缩徐变的发生，从而影响钢管混凝土拱肋以及全桥的受力性能。

以神龙桥为背景，通过有限元软件MIDAS/Civil的“施工阶段联合截面”功能来计算混凝土灌注过程及其收缩徐变情况下结构的应力变化过程。

关键词：钢管混凝土；拱桥；施工阶段联合截面中图分类号： U448 文献标识码： A 文章编号：钢管混凝土的结构形式相对简单，结构体系受力明确，而在施工安装阶段即混凝土浇筑前和混凝土由灌注到硬结过程，随着混凝土强度的发展，组合截面的刚度是分阶段形成的[1]。

成桥后混凝土发生收缩和徐变会对结构的内力和应力重分布、线型和结构稳定性产生较大影响[2]。

目前尚无专用的设计规范和计算理论来考虑混凝土灌注过程和后期收缩徐变对结构受力产生的影响，采用有限元程序进行施工过程的模拟是一种比较可行的方法。

1工程背景神龙桥位于浙江省嘉兴市城南路上，为下承式系杆拱桥；系杆拱片由拱肋、系杆和吊杆组成，拱肋和系杆则由拱脚处的钢箱连接，再将两拱片用四道顶风撑及十三根底横梁连接，并在横梁间安装空心板浇筑桥面铺装等组合成下承式系杆拱桥。

系杆拱桥计算矢高为9.9m，矢跨比为1/5.12，每拱肋按跨径12等分设置11根吊杆，相邻吊杆间距离为4.28m，每根吊杆由36ø15.24钢绞线组成。

拱肋为直径0.6m，壁厚12mm钢管内灌注混凝土的圆形截面。

风撑为直径0.6m，壁厚14mm的空钢管。

桥面宽度为：净6.0m+1.0m（人行道）。

桥面设1%的横坡。

设计荷载为汽车-10；人群荷载为3.5kN/m2，五级通航。

每拱片系杆由两根管径为127mm，壁厚12mm的钢管内穿两根9ø15.24钢绞线组成，钢绞线外套外径D=80mm的金属波纹管，内灌纯水泥浆加以保护，波纹管与钢管无粘结。

钢管混凝土拱桥拱肋混凝土浇筑过程中的稳定性分析

ＭＡｎ — ｉｎＹｏｇｑａｇ
摘
要
新建郑州黄河大桥为郑焦客运专线铁路暨改建京广铁路跨越黄河的公用桥梁，四线铁为
路特大型桥梁。主桥上部结构为１１联（ｘ０下承式连续钢桁梁，２１０ｍ）两孔一联，１联，长２２０ｍ。共１总０
结合钢梁结构形式、位环境、本投入及工期等因素确定主桥钢梁架设方案为顸推与悬拼施工相结桥成
合，即黄河南岸７联采用顶推施工，北岸４联采用悬拼施工。
关键词郑焦城际铁路黄河大桥中图分类号：４５４Ｕ４．６连续钢桁梁顶推悬拼文献标识码：Ｂ
和横撑仍采用ｂａ４梁单元，风索采用ｌｋ０杆ｅｍ缆ｉｌｎ
单元。
采用ＡＳＳ有限元软件对上述模型的７个工况ＮＹ
进行了线弹性和几何非线性计算，其结果如表１示。所
图３给出了该桥拱肋混凝土浇筑第６工况的前四阶失
段浇筑的混凝土，凝固；未斜线部分为前几个阶段浇筑
圈圈口皿固固
（）况１ａ工（）况２ｂ工（工况３ｃ）（工况４ｄ）（工况５ｅ） ∞ 工况６（工况７
图２拱肋混凝土浇筑工况
ＳｅｌＴｒｓｅｒｅｎｓｒｔｏｃｍｅＲｅｅｒｈｏｈｔｅｕｓｄＧｉｄｒＣｏｔｕｃｉｎＳｈｅｓａｃｆｔｅ

钢管混凝土拱桥施工全过程稳定性分析

钢管混凝土拱桥施工全过程稳定性分析王晓斌【摘要】大跨度钢管混凝土拱桥常采用缆索吊装斜拉扣挂法施工.应用有限元软件,针对某中承式钢管混凝土拱桥建立了从拱肋吊装至成桥的全过程计算模型,并对该有限元模型进行了稳定性分析,得出各工况下结构的稳定安全系数,最后讨论了设置横向风缆对拱肋稳定性的影响.结果表明,该桥施工各阶段稳定性均满足规范要求.%Lang span concrete-filled steel tube (CFST) arch bridge is constructed usually by lane cable. In this paper,a three-dimensional finite element model is built for the 220 m half-through CFST arch bridge. Its stability factor and the instability mode are given under the specific construction stage. Finally, the effect of guy-cable on the stability of arch ribs is studied. The analysis results show that the stability can meet the requirements of related codes during different construction stages.【期刊名称】《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(025)002【总页数】4页(P28-31)【关键词】钢管混凝土;拱桥;稳定分析;有限元模型【作者】王晓斌【作者单位】神华包神铁路有限责任公司,内蒙古鄂尔多斯017000【正文语种】中文【中图分类】U445.5钢管混凝土拱桥具有跨越能力大、承载能力高、塑性和韧性好、施工方便迅速等优点，在桥梁工程中得到了越来越广泛的应用。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

与纵向应变相同时的轴心受压的应力状态有一些区
别, 但差异不大, 可以近似地用轴心受压的本构关系计算相应的偏压问题 , 因此本文尝试采用钢管混凝
土统一理论并引入等效紧箍力, 本构关系中考虑钢管对核心混凝土的紧箍力作用效应, 以便能反映肋拱的
真实受力情况。下面说明本文采用的物理模型的选取
依据。
( 1) 弹性阶段的组合材料弹性模量 Esc 的选取文
收稿日期: 2002- 09- 09, 收到修改稿日期: 2002- 11- 19 国家自然科学基金 ( 50068001) , 桂科配 0135008, 中国博士后研究基金, 广西教育厅科研项目经费资助 ( 桂教科研字 ( 2002) 第 316 号)
带来很多难以预见的安全隐患[ 2] , 钢管混凝土拱桥的极限承载力就是问题之一。钢管混凝土拱桥的荷载主要由肋拱承担。肋拱具有大的长细比、偏心受压、曲杆、动载作用、受外部环境 ( 日照、急骤降温) 影响大等特点, 与一般民用建筑或其它结构钢管混凝土柱子有较大的差别, 因此研究钢管混凝土肋拱极限承载力具有重要的意义。文献 [ 3] 首先进行了钢管混凝土肋拱的面内极限承载力全过程的模型试验及有限元分析, 通过试验研究, 对钢管混凝土肋拱的破坏形态及极限承载力有了初步的了解, 其有限元分析结果在弹性范围内吻合很好, 但在其后的弹塑性阶段及强化阶段与试验结果 ( 位移和极限承载力) 相差较大, 也未进行后屈曲分析。因此, 用计算机模拟肋拱的极限承载力还有许多问题需要研究解决。
56
土木工程学报
2004 年
一致的非线性刚度矩阵
[
K
nl e
]
是对离散的有限
元方程求偏导得出的,
它是单元内部力矢量
{
F
int e
}
与单元外部力矢量
{
F
a e
}
的函数。
对离散的有限元方程求偏导可得到一致的非线性
刚度矩阵 [ Knel ] :
[
K
nl e
]
=
[
U]
{
[
Tn]
T
{
F
int e
}
-
{
为
常数
,
可知
E
t sc
为单调
减函数, 因此近似地取
=
f
y sc
+
f
p sc
处对应的
2
E
t sc
值
来
取代弹塑性阶段的变化值, 即
E
t sc
=
f
y sc
+
4f
p sc
f
p
sc E
sc
( 9)
( 3)
强化阶段的强化模量
E
h sc
强化阶段组合模量取线性变化[ 6] , 即
E
h sc
=
420
+
550
( 10)
Xie Xiaoli
Zhao Guof an
Zou Cunjun
( Dalian University of Technology, Guangxi University) ( Dalian University of Technology) ( Guangxi University)
Abstract: In this paper, the unified theory, multilinear kinematic hardening model and equivalent confined stress are used to study the ultimate load of stability in the plane of CFSTAB ribbed arches. The physical model, mechanical model and mathemat ic model developed to simulate the whole loading process of CFSTAB ribbed arches are presented. The displacement variation of the whole process and the ultimate load of stability are simulated for the qualitative and quantitative analysis at each stage. The solutions of simulation are compared with two experimental results. The agreement between the two solutions of the simulat ion and experiment is satisfactory, which illustrates that the models are applicable and correct . T he proportional relations of elastic limit, yield limit and ult imate load of stability are also discussed in the paper. Keywords: concrete- filled steel tubular arch bridge; equivalent confined stress; ultimate load of stability; computer simulation; the unified theory of CFST
第 37 卷第 5 期 2004 年5月
土木工程学报 CHINA CIVIL ENGINEERING JOURNAL
Vol 37 No 5 May . 20 04
钢管混凝土拱桥肋拱面内极限承载力全过程计算机模拟
谢肖礼
赵国藩邹存俊
( 大连理工大学广西大学土木建筑工程学院) ( 大连理工大学) ( 广西大学)
摘要: 采用钢管混凝土统一理论和多线性随动强化模型, 并引入等效紧箍力, 研究钢管混凝土肋拱面内极限承
载力, 给出了模拟钢管混凝土肋拱面内受力全过程的物理模型、力学模型、数学模型。通过模拟全过程的位移
变化和极限承载力, 对各个阶段的定性和定量分析, 并与两个模型试验的比较 , 说明了该模型的适用性和正确
[ BV] T { }dve
( 12)
V e
[ B V] 为单元应变节点位移矩阵, { }
为单元应力矢量, Ve 为单元体积,
所以离散的非线性有限元 ( 力平衡) 方程写成
Ne
{[ Tn] T {
[ Bv ] T {
} dve }
-
{
F
a e
}
}
=

{ 0} ( 13)
e= 1
Ve
( 2) 增量形式的非线性刚度矩阵
对于模型试验, 由于受尺寸和空间效应的约束,
第 37 卷第 5 期
谢肖礼等钢管混凝土拱桥肋拱面内极限承载力全过程计算机模拟
55
很难真实地反映结构的极限承载力, 而采用计算机仿真分析技术模拟钢管混凝土拱桥极限承载力的全过程可以较好地反映空间效应、模拟各种工况、反复进行足尺试验、优化结构、预测极限承载力及后继屈曲路径和失稳模态, 因此本文的研究具有非常重要的理论和指导工程实践的意义。
Ke( i, j) =
Nu
N
Tn( i, k)
k= 1
l= 1 Ve
Bv ( k, l ) u( j)
( l ) dve
( 16)
[
K
u e
]
为考虑了几何效应的初始矩阵
N u
Kue ( i , j ) =
k= 1
N
Tn( i, k) u( j)
Bv ( k,
l= 1 V
l)
( l) dve
e
( 17)
1前言
钢管混凝土拱桥以其承载力高、施工快捷、跨径大、强度高、延性好等特点, 更由于符合我国国情, 因此在我国发展迅猛, 并有加快发展的趋势。国内已修建成较多的该类桥型, 最大净跨已达 360m, 目前正在建设的巫峡长江大桥净跨达 460m[ 1] 。但钢管混凝土拱桥的理论研究严重滞后于工程实践, 有很多问题急待解决。我国目前尚无钢管混凝土拱桥设计规范, 这种超前的做法, 如果不能很好地解决, 必然会
本文提出了模拟钢管混凝土肋拱面内极限承载力受力全过程的力学模型、数学模型、物理模型, 所得结果与试验值吻合较好。
2 钢管混凝土肋拱面内极限承载力模拟的原理和方法
2 1 基本假设:
( 1) 加载过程中截面始终保持平面;
( 2) 忽略剪应力和剪应变的影响; ( 3) 钢管与混凝土之间无滑移现象。
2 2 物理模型
而
f
p sc
=
(0
192 f
fy
y235
+
0
488)
f
y sc
( 5)
其中, f y235 = 235MPa, f y 为钢管屈服强度
所以
2f
p sc
>
f
y sc
( 6)
又因为在弹塑性阶段
>
f
p sc
( 7)
比较 ( 6) 、( 7) 可得
2
>
f
y sc
( 8)
综上可得:
E t sc < 0,
E
t sc
屈
服强
度,
( 2) = N A sc ,
Asc 为钢管混凝土组合材料的面积。