钢管混凝土拱桥稳定性的计算理论简述

浅谈钢管混凝土拱桥的稳定性一、前言进入二十世纪以来，我国经济水平飞速发展，带动着建筑、文化、科技等诸多方面一同朝着更高的方向迈进。

在建筑领域，道路、桥梁等设施构成了经济发展的大动脉。

高原铁路、公路，大型、特大型桥梁的建成，不仅方便了普通老百姓的出行，更是为国民经济的发展的有力保障。

桥梁，起着承前启后，联通两地的作用。

尤其是在山间河谷、崇山峻岭之间，桥梁的作用更是毋庸置疑，不仅作为沟通的纽带，更具有颇高的美学价值，也是沿途一道亮丽的风景线。

而这其中又数拱桥的美学价值最高。

拱桥在我国具有非常悠久的历史，不管是在数量、形式，还是技术水平上，我国都有着很高的成就。

聪明智慧的祖先们已经将拱桥的技术应用的炉火纯青。

现存世界上最古老的拱桥就是我国的赵州桥，距今已经有1400多年的历史，采用了“敝肩式”结构，即在大拱的两肩上再辟小拱，这在当时是石拱桥结构中最先进的一种。

拱桥的分类有很多，单从所采用的原材料来说，包括：石拱桥、钢拱桥、钢筋混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥[1]。

而在目前，值得每一个中国桥梁人骄傲的是，这四种拱桥的世界跨径纪录都在中国境内。

最长跨径为550米的上海卢浦钢拱桥。

在目前的设计施工中，混凝土拱桥应用最广。

我国的桥梁人也在设计施工过程中积累了丰富的经验，为后续混凝土拱桥的设计、施工奠定了扎实的基础。

二、钢管混凝土拱桥技术特点随着近年来各种新技术、新装备的不断出现，钢管混凝土拱桥技术以其独特的优点，逐渐获得了桥梁设计师和普通民众的青睐，该技术也发展迅速。

如图1所示，为苏州寒山（马运）大桥的实景照片。

钢管混凝土拱桥的特点包括：图1. 重庆巫山钢管混凝土拱桥1. 桥身曲线造型优美，线条流畅，张弛有度。

高贵优雅与气势宏伟合二为一。

2. 采用钢管和混凝土两种材料，共同施工。

拱肋的形状、样式设计灵活，因地制宜，在满足功用的前提下可以进行一些合理的改进设计，保证桥梁的功用和美学价值合二为一。

3. 由于特殊的桥体形状，对拱桥支脚处产生两个方向的力，一是竖直压力，二是水平推力。

钢管混凝土拱桥稳定性的计算理论简述摘要：本文针对钢管混凝土拱桥的稳定性问题，从理论计算的角度对其进行了探讨。

首先简述了钢管混凝土拱桥的构造特点和受力情况，然后介绍了钢管混凝土拱桥的设计原则和设计计算方法。

接着阐述了钢管混凝土圆形拱桥的静力分析方法，并针对桥墩的稳定性进行了数值模拟计算。

最后对钢管混凝土拱桥的稳定性进行了评估，并提出了相应的加固措施。

关键字：钢管混凝土拱桥，稳定性，设计原则，设计计算方法，数值分析，加固措施。

1. 引言钢管混凝土拱桥是一种新型的桥梁结构，具有承载力大、刚度好、耐久性强、施工方便等优点，特别是在跨度较大的工程中表现出了明显的优越性。

然而在钢管混凝土拱桥的设计和施工中，其稳定性问题一直是困扰工程师们的难题。

本文旨在探讨钢管混凝土拱桥的稳定性问题和相应的解决方法，为相关工程实践提供参考。

2. 钢管混凝土拱桥的构造特点和受力情况钢管混凝土拱桥是一种以钢管为骨架、混凝土为填充物的桥梁结构。

其构造特点主要包括以下几方面：（1）柱与拱采用钢管混凝土结构，两者通过锚固套筒连接起来，形成整体结构；（2）拱段分布顺应曲线，通过节点连接完成整个结构；（3）横向变位通过悬臂梁与拱顶连接传递；（4）桥面铺装采用钢筋混凝土铺装层覆盖沥青路面。

钢管混凝土拱桥所受的荷载作用主要分为水平荷载和垂直荷载两种。

水平荷载包括风荷载和地震荷载，作用于桥梁的平面上。

垂直荷载包括自重和交通荷载，作用于桥梁的竖直方向上。

在桥梁的使用过程中，还可能出现冰雪荷载、水流荷载等非常规荷载。

3. 钢管混凝土拱桥的设计原则和设计计算方法（1）设计原则钢管混凝土拱桥的设计应符合以下原则：① 桥面宽度应符合交通规定，并满足行车安全和通行舒适性要求；② 拱形应满足静力平衡和刚度要求；③ 桥墩应满足稳定性和承载能力要求；④ 施工应符合安全、经济、高效的要求。

（2）设计计算方法钢管混凝土拱桥的设计计算方法应分为静力分析和动力分析两部分。

钢管混凝土拱桥施工关键技术及稳定性分析Chapter 1 Introduction钢管混凝土拱桥是现代桥梁结构中的一种重要形式，近年来在各种道路和铁路工程中得到了广泛的应用。

钢管混凝土拱桥的优越性能在于它具备了钢管和混凝土桥梁的优点，能够在大跨径和高荷载条件下承载结构，同时有较高的抗震能力和耐久性。

钢管混凝土拱桥的施工过程是一个具有挑战性的任务，它需要高度的技术知识和经验。

本文将介绍钢管混凝土拱桥的施工关键技术及稳定性分析。

首先，将介绍钢管混凝土拱桥的基本结构和设计要求。

其次，将讨论钢管混凝土拱桥的施工序列和关键技术。

最后，将对钢管混凝土拱桥的稳定性进行分析，以确保钢管混凝土拱桥的安全和可靠性。

Chapter 2 钢管混凝土拱桥的基本结构和设计要求钢管混凝土拱桥是由钢管和混凝土构成的，它具有轻质、高强、高刚性和良好的抗震性。

在设计中需要满足一些特殊要求，以确保桥梁的可靠性和安全性。

2.1 结构形式钢管混凝土拱桥是由一组弧形钢管和连接的混凝土组成的拱桥。

桥面直接支撑在钢管上，钢管和桥面一起受力。

为了保证桥梁结构的平衡和稳定，弓形钢管在跨度方向上把力传递到钢柱和混凝土砌块上。

钢管混凝土拱桥桥面上一般铺设混凝土板或钢板。

2.2 设计要求设计钢管混凝土拱桥需要满足以下要求：（1）满足各种相应的载荷要求，如荷载、地震、温度和疲劳等要求。

（2）搭建时拱出形状应满足理论形状，应校核拱形。

（3）设计应满足桥梁的稳定性，避免拱桥的侧扭和侧向振荡等现象。

（4）充分考虑钢管的保护性能，防止钢管的腐蚀和老化，确保整个结构的耐久性。

Chapter 3 钢管混凝土拱桥的施工序列和关键技术钢管混凝土拱桥的施工编排顺序应遵循钢管——加固空间网壳结构——混凝土固化。

钢管的高强度和铺装混凝土能极大地保护钢管不受机械损坏，从而延长桥梁的使用寿命。

3.1 钢管安装在施工中，首先需要进行钢管的加固与安装。

钢管的加固和安装关系到桥面的质量和稳定性，是整个结构的基础。

土木工程概论论文题目土木工程概论论文题目土木工程它是建造各种工程的统称。

它既指建设的对象，即建造在地上，地下，水中的工程设施，也指应用的材料设备和进行的勘测、设计施工、保养维修等专业技术。

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51、土木工程中安全管理分析2、土木工程建筑施工阶段环保管理点滴谈3、土木工程深基坑施工中风险控制的动态管理4、探析土木工程管理施工过程质量控制措施5、试分析土木工程造价的管理和控制6、加强土木工程项目管理的措施与意义探索7、浅析土木工程管理施工过程的质量控制对策8、土木工程施工与组织管理课程建设研究9、土木工程物资管理平台的设计与实现10、浅析信息化助力土木工程管理11、土木工程实验室管理模式与运行12、土木工程建筑施工阶段的环保管理13、浅析土木工程建筑施工管理14、关于土木工程施工项目的质量管理15、新时期土木工程施工管理策略分析与探讨16、土木工程建筑施工管理模式的分析17、土木工程概预算编制及管理应用的重要性18、土木工程管理与工程造价的有效控制的探讨19、探析土木工程施工质量管理和安全管理20、土木工程施工安全管理研究21、分析土木工程管理的重要性22、土木工程施工管理措施浅析23、土木工程管理中造价控制的问题与对策24、关于土木工程项目管理中成本控制的研究25、土木工程建筑施工阶段的环保管理和措施分析26、浅谈我国土木工程施工管理27、浅谈对土木工程施工技术如何进行科学管理经验谈28、土木工程项目的施工进度与施工质量管理29、浅谈土木工程施工进度和管理问题的控制30、土木工程现场施工安全管理31、基于土木工程施工管理问题的探究性分析32、土木工程施工安全管理模式创新研究33、对土木工程管理的浅析34、工程项目中土木工程造价的控制与管理35、浅析土木工程施工项目的管理36、浅析土木工程施工项目质量管理影响因素与对策37、土木工程建筑施工管理38、浅谈土木工程的质量管理39、试分析土木工程施工的项目管理40、土木工程造价控制管理研究41、土木工程建设施工管理的常见难题及对策42、土木工程项目施工成本管理分析43、土木工程造价控制管理44、基于物联网的土木工程实验室管理模式研究45、试论提高土木工程施工项目管理的措施46、浅谈土木工程项目的施工进度管理和质量管理47、如何加强土木工程施工管理48、浅谈土木工程的管理现状与对策49、土木工程施工项目管理有效措施研究50、土木工程施工管理中存在的问题及相关解决措施分析51、浅析土木工程施工管理问题及对策52、土木工程施工安全管理体系探究53、土木工程施工管理中存在问题的分析54、土木工程施工技术与管理55、浅谈土木工程管理与工程造价的有效控制56、谈土木工程现场施工技术管理的分析57、探讨加强土木工程施工项目管理有效措施58、土木工程施工管理中存在的问题研究59、浅议土木工程项目施工管理60、土木工程施工管理模式的发展和改进61、浅论土木工程施工的质量监督和管理62、浅谈现代理念下的土木工程施工管理63、土木工程管理与工程造价的全面控制64、土木工程施工质量与安全管理65、如何加强土木工程造价管理66、浅谈如何加强土木工程质量制约与管理67、探析项目管理视阈下的土木工程施工68、关于土木工程建筑施工管理69、土木工程施工管理中存在的问题分析70、探讨加强土木工程项目管理的措施71、房建土木工程施工质量管理探讨72、浅谈对高职高专土木工程教学管理改革73、土木工程施工质量管理问题及对策74、对土木工程施工项目管理的探讨75、基于工程意外保险的土木工程施工安全风险管理模式研究76、加强土木工程施工项目安全管理的有效措施77、土木工程建筑施工阶段环保管理要点78、土木工程管理施工过程质量控制措施探究79、土木工程项目施工进度管理和质量管理研究80、提升土木工程施工项目质量管理的对策81、基于新常态下工程管理能力的土木工程专业管理类课程教学改革研究82、土木工程项目成本管理控制措施分析83、土木工程建筑的施工管理探究84、土木工程施工管理过程中的质量控制研究85、土木工程管理与工程造价的有效控制措施分析86、分析土木工程管理与工程造价的有效控制87、土木工程管理施工过程质量控制措施解析88、论现代土木工程建设管理及其未来发展89、我国土木工程项目的施工质量管理缺陷与对策90、土木工程管理专业核心竞争力提升途径研究91、论土木工程施工项目管理92、浅析如何加强土木工程施工项目质量管理93、刍议加强土木工程施工项目质量管理的对策94、浅谈土木工程施工管理95、土木工程施工管理中的不足及对策96、浅析提升土木工程施工项目质量管理的相关策略97、土木工程施工项目管理研究98、浅析土木工程施工项目安全管理99、土木工程的混凝土施工要点及质量管理100、土木工程建设管理中安全监督管理方案探讨101、基于土木工程建筑施工阶段的环保管理和措施分析102、土木工程建筑施工阶段环保管理要点分析103、房地产企业土木工程项目施工管理探讨104、探析土木工程施工进度管理及控制措施105、土木工程施工管理和质量控制探析106、土木工程管理与工程造价的有效控制措施研究107、土木工程施工项目管理技术研究108、如何加强土木工程的施工项目质量管理109、土木工程施工项目的质量管理分析110、浅谈土木工程建筑施工管理111、做好土木工程深基坑施工中风险控制的动态管理策略研究112、提升土木工程施工项目质量管理的策略探究113、浅析土木工程专业中施工管理课程的相关内容114、浅谈关于土木工程施工项目的质量管理115、土木工程施工安全管理分析116、关于土木工程造价管理的探讨117、土木工程施工管理改进措施分析118、加强土木工程施工项目质量管理的措施119、土木工程施工项目管理关键问题的研究120、试述钢结构在土木工程中的施工以及管理121、漫谈土木工程管理中的安全管理122、土木工程施工质量控制与安全管理的分析123、土木工程施工管理中常见的不足及对策124、探讨土木工程现浇混凝土施工管理与质量控制措施125、论加强土木工程施工项目质量管理的对策126、浅谈钢结构在土木工程中的施工以及管理127、试论加强土木工程施工项目管理有效措施128、浅谈加强土木工程建设管理的重要性129、浅谈独立学院土木工程专业学生工程管理能力的培养--以张家界学院为例130、以土木工程管理为特色的管理类专业链群建设131、土木工程项目施工进度管理和施工质量管理探析132、土木工程施工中加强项目成本管理措施的探讨133、土木工程施工管理问题与应对措施的研究134、试论民办高等学校土木工程专业学生管理制度改革135、浅议基于土木工程施工管理问题的探究性分析136、简述现代理念下的土木工程施工管理137、浅析土木工程中混凝土施工技术的管理138、土木工程建筑施工中项目管理的应用剖析139、探究土木工程管理施工过程质量控制措施140、土木工程风险管理141、探析土木工程施工管理措施142、简要叙述土木工程项目的质量控制及加强施工管理143、关于土木工程现场施工的安全控制与管理144、浅谈土木工程施工安全管理145、土木工程的施工项目管理措施浅析146、土木工程管理施工过程质量控制措施探索。

钢管混凝土系杆拱桥特点及稳定性探讨摘要：对钢管混凝土系杆拱桥的特点进行了描述，对钢管混凝土系杆拱桥的设计和施工过程中不可忽略的因素——稳定性进行了归纳和总结，并且进一步对稳定性的影响因素进行了探讨。

关键词：钢管混凝土，系杆拱桥，稳定性1 引言钢管混凝土拱桥具有跨越能力强的特点，我国已建成的钢管混凝土拱桥有四川旺苍东河大桥、广东高明大桥、广州丫髻沙大桥等。

其中跨径110m的四川旺苍东河大桥是我国第一座钢管混凝土拱桥，其结构形式为的下承式预应力钢管混凝土系杆拱桥[1]；跨径112.8m、全宽26m的佛陈大桥是我国同类结构中在跨度和宽度上均具有代表性的一座下承式预应力钢管混凝土系杆拱桥。

2 钢管混凝土系杆拱桥特点钢管混凝土系杆拱桥兼有钢管混凝土结构和系杆拱桥的特点：作为钢管混凝土结构，因钢管内填充了混凝土，增加了钢管壁受压时的稳定性，而且钢管壁对混凝土起套箍作用，使管内混凝土处于三向受压状态，充分发挥了混凝土的抗压强度、提高了混凝土的延性；作为系杆拱桥，系杆拱组合体系将拱肋的推力传给系杆，使体系成为外部静定、内部超静定的结构，系杆和拱肋均有一定的刚度，荷载引起的弯矩在系杆与拱肋之间按刚度分配，它们共同承担体系的轴力和弯矩。

系杆拱桥主要分为有推力和无推力组合体系，无推力系杆拱桥能够较好地适应不良地层和具有较小的建筑高度，主要由拱助、吊杆、系杆(梁)三部份组成。

根据上下部分结构的联接方式，系杆拱又可分为两种，一种是上下部之间刚接，一种是简支，如图1所示[2]。

(a )简支形式(b) 刚接形式图1 系杆拱形式3 稳定分析由结构力学知识可知，拱桥以承受压力为主，拱肋的受力情况为承受一定的弯矩、扭矩和剪力。

在对拱桥进行施工和运营时，若拱结构本身的刚度不足会发生失稳的情况，因此保证拱结构的稳定性是拱桥设计和施工需要考虑的一个不可忽略的因素。

钢管混凝土拱桥的失稳有两种性质不同的失稳形式：分支点失稳和极值点失稳。

分支点失稳，其平衡路径有一突变尖点，失稳前平衡路径稳定，失稳后平衡路径可能不稳定，如理想无缺陷结构的失稳。

钢管混凝土计算的三种理论介绍钢管混凝土构件的基本计算理论框架基本上可分为以下三种：1.,基于试验回归的“统一理论”,该理论最先由哈尔滨工业大学的钟善桐教授提出,它的含义是“钢管混凝土构件的性能,随着物理参数、几何参数、应力状态及截面型式的改变而变化,变化是连续的、相关的和统一的.”该理论将钢和混凝土混合成一种“组合材料”,不再对二者进行区分,从而摒弃了内力分配或叠加的概念.采用该理论的规范有电力行业标准DL/T5085和福建省标准DBJ13-51-2003.2.,折算理论,将混凝土折算成钢,然后按纯钢结构设计.该理论的核心是“在不改变钢管横截面面积的前提下,将填充混凝土作为对钢管壁的屈服强度和弹性模量的提高,以此来换算求的等效钢管的性质,并以等效钢管构件的承载力作为原型钢管混凝土构件的承载力.”典型的规范如AISC360、我国规范CECS159：2004、CECS28：90及欧洲规范.3.,叠加理论：其实质是将钢管的承载力与混凝土的承载力迭加得到钢管混凝土构件的承载力.但该方法认为,如果轴压力小于混凝土的承载力,则全部由混凝土部分承担,否则,剩余部分由钢管承担,这种混凝土优先受力的模式可能并不符合实际.日本的钢管混凝土设计指南基本采用该原理.下面介绍各规范的情况：现有的国内和国际标准：《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）、《高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程》（CECS28：2008）、福建省《钢管混凝土结构技术规程》（DBJ13-51-2003）；美国钢结构学会AISC360-05、澳洲桥梁设计规范AS5100.6-2004、欧洲规范EN1994-1-1：2004、日本新都市房屋技术协会的钢管混凝土设计指南,其中AS5100.6-2004和EN1994-1-1：2004的设计方法和要求是一模一样的.欧洲规范从力学原理出发,由截面反应计算出压-弯曲线四个代表受力状态的承载力,考虑混凝土因钢管约束效应而增加的混凝土受压强度和钢管壁因受双向应力而产生的等效屈服值折减系数,并规定若是长细比超过0.5或偏心率超过10%就不考虑约束效应.受压稳定性承载力可根据规范内公式计算,可是计算系数跟钢材牌号有关,中国大陆的建筑材料并不能完全对应计算公式要求.欧洲规范亦没有提供对于构件受拉时的计算方法.日本的设计指南也是从力学原理出发,不同之处是该指南将混凝土和钢管受力分别考虑,混凝土约束效应值计算方法跟欧洲规范相似,钢管双向应力效应由MISES屈服条件控制,所以其等效单向受拉和受压的屈服值并不相同.轴-弯承载力曲线在有效长细比下并不会改变.CECS28：90规程是以概率理论为基础发展出的计算公式,把钢管等效为混凝土材料,其基本承载力有套箍效应来决定,然后乘上偏心（即压弯）和长细比影响系数决定最终承载力.混凝土约束效应应和钢管双向应力效应没有直接体验在公式上,但经过数学方法可以被分解出来.压-弯承载力曲线呈双折线形,明显是经过工程简化而得出的.CECS28：2008是在CECS28：90公式的基础上对钢管混凝土柱（考虑偏心影响）的轴向受压承载力增加0.9的修正系数,同时限制了管内混凝土在约束效应下的强度增幅,并另外提供了一个钢管混凝土柱受弯承载力的公式.福建省规范把钢管等效为约束混凝土材料,然后按力学原理结合试验数据制定出构件啦、压、拉-弯、压-弯和双向受弯设计公式,并有构件的稳定性计算.混凝土约束效应和钢管双向应力效应可以经过数学方法被分解出来.。