大跨度鋼管混凝土拱橋施工階段穩(wěn)定性研究.pdf

1、近期，鋼管混凝土拱橋這種結(jié)構(gòu)在我國(guó)的公路橋梁建設(shè)中得到了飛速的發(fā)展，以跨徑520米的合江橋?yàn)榇?，被稱(chēng)之為目前世界跨度最大的鋼管混凝土拱橋。鋼管混凝土有著很多優(yōu)良的力學(xué)性能以及施工方便等優(yōu)越性，所以鋼管混凝土這種組合材料成為了很多業(yè)內(nèi)人士建造大跨度拱橋的首選。雖然鋼管混凝土拱橋在我國(guó)大陸上修建了不少，但是我們對(duì)鋼管混凝土拱橋的研究還是不夠完善，就穩(wěn)定這塊而言，在過(guò)去很多學(xué)者關(guān)注的都是大跨度鋼管混凝土拱橋成橋后在荷載作用下整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

2、能，其實(shí)這樣是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，由于鋼管混凝土的施工過(guò)程極為復(fù)雜，施工過(guò)程與成橋狀態(tài)也是相關(guān)聯(lián)的，只有保證了拱橋在施工過(guò)程的穩(wěn)定性能方可以保證整個(gè)橋梁的安全建設(shè)，所以本文就大跨度鋼管混凝土拱橋的施工過(guò)程的穩(wěn)定性進(jìn)行分析，本文主要完成的工作如下:
　　1、利用midas/civil模擬求解不同的橫撐構(gòu)造形式在不同的拱腳構(gòu)造形式(無(wú)鉸拱、兩鉸拱)下對(duì)拱肋處于空鋼管狀態(tài)下的穩(wěn)定性的影響，分析在各種橫撐結(jié)構(gòu)形式下不同拱腳構(gòu)造形式對(duì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能的

3、影響并得出結(jié)論;
　　2、文中采用的是統(tǒng)一理論把鋼管和內(nèi)填混凝土看成為一種新的材料，并且利用韓林海教授提出的圓形鋼管混凝土的本構(gòu)關(guān)系的通用公式，針對(duì)本文的昭化嘉陵江特大橋鋼管混凝土拱的勁性骨架的主弦管尺寸以及材料的強(qiáng)度計(jì)算出了本文建立模型所要用到的主弦管灌注混凝土后形成鋼管混凝土組合材料作為一個(gè)統(tǒng)一體的本構(gòu)關(guān)系;
　　3、本文采用昭化嘉陵江特大橋?yàn)楣こ瘫尘?，利用鋼管混凝土統(tǒng)一理論的本構(gòu)關(guān)系，以大型通用有限元軟件ANSYS為平

4、臺(tái)，采用ANSYS單元庫(kù)中的beam188單元建立了勁性骨架多弦管的鋼管混凝土拱肋的計(jì)算模型，并且對(duì)于拱肋的主弦管提出了4種不同的混凝土灌注方案，并且通過(guò)ANSYS線(xiàn)性屈曲分析選出最佳灌注方案，再對(duì)最佳方案的每個(gè)工況進(jìn)行幾何非線(xiàn)性和材料非線(xiàn)性分析，得出結(jié)構(gòu)在非線(xiàn)性狀態(tài)下結(jié)構(gòu)的屈曲安全系數(shù)，并對(duì)這幾種狀態(tài)下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能進(jìn)行對(duì)比得出結(jié)論;
　　4、由于鋼管混凝土的灌注到形成一個(gè)統(tǒng)一體這一過(guò)程是一個(gè)極為復(fù)雜的過(guò)程，本文在模擬每根主弦管的