徐变对钢管混凝土拱桥极限承载力的影响研究

发布时间：2019-09-07 14:40

【摘要】：摘要：徐变作为一种长期荷载效应,会对钢管混凝土拱桥受力性能产生一定的影响。核心混凝土的徐变变形会引起截面内力重分布,使钢管提前屈服,拱圈挠度增大,降低结构的稳定性能。论文基于此开展了徐变对钢管混凝土拱桥极限承载力的影响研究。主要工作内容和成果如下： (1)总结归纳了徐变效应下的极限承载力在ANSYS中的分析方法。通过对核心混凝土拟合相应的金属蠕变公式或定义考虑长期荷载效应的应力-应变曲线来分析钢管混凝土拱桥极限承载力的徐变效应。 (2)基于长期荷载效应下的钢管混凝土徐变试验,拟合了钢管内核心混凝土的徐变模式；采用弹性老化理论和继效流动理论计算了钢管混凝土的徐变,并通过与试验结果进行对比,验证了拟合的徐变系数函数具有较高的精度。 (3)开展了单圆管钢管混凝土拱肋极限承载力的徐变影响研究,并进行了基于含钢率、长细比、钢材型号和荷载作用方式的参数分析。各个参数对比分析结果表明：考虑十年的徐变效应将会导致其极限承载力下降14%～46.71%。 (4)徐变使得钢管混凝土拱桥的极限承载力明显下降,以茅草街大桥为例,在自重和活荷载(公路Ⅰ级)的组合工况下,当计入十年的徐变效应时,其达到极限承载力所能承受的活荷载倍数下降了15%。
【图文】：

截面型式,钢管混凝土拱桥,格构,多种多样

拱桥的跨度推向新的台阶。比较著名的有武汉市江汉五桥、江苏徐州京杭运河特大桥、湖南益阳市茅草街大桥。如图1-1所示。此类型桥梁中，建成于2000年跨径组合（76+360+76)的丫髻沙大桥，为当时世界钢管混凝土拱桥中主跨度最长的。(a)武汉市江汉五桥（b)江苏徐州京枝运河特大桥(c)湖南益阳市茅草街大桥（d) 丫髻沙大桥图1-1钢管混凝土换桥钢管混凝土拱桥的拱助采用的截面型式多种多样，但主要的分为以下几种：单肢型、观铃型、四肢格构型。在不同截面型式下，拱助的受力性能也不尽相同，现铃式相比其它截面型式而言，截面有较大弯矩，构件存在明显的压弯变化。格构式截面由多根弦管通过缀板、缀条相连，将截面存在的弯矩转变成轴向力。就受力性能来讲，格构式的钢管混凝土拱助截面是较为理想的。在各特大型桥梁中，，也多采用此类截面型式。从施工工艺上来讲

混凝土,龄期,加荷,方程式

图2-〗按老化理论表示同一混凝土在不同加载龄期时的徐变曲线期没有关系。对于不同龄期加载的结构，老线，如图2-1所示。不同的加荷龄期在同一方程式表示：Oo ,r) = 9?(/)- (p{to) (2-5)+ (2-6)0) [l枺瑀。)] (2-7))可以把应力看做常量，得出徐变速率为：
【学位授予单位】：中南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：U441;U448.22

【参考文献】