矢跨比對鋼管混凝土拱橋力學性能影響分析.pdf

1、近年來隨著社會的發(fā)展,時代的進步,鋼管混凝土拱橋作為一種新型橋梁型式,有以下優(yōu)點:強度高;在施工的過程中,施工工藝也相對來說比較簡單;在橋梁美學中,它的外形也是非常優(yōu)美與環(huán)境相協(xié)調(diào)并且完美的融合在一起;對比鋼橋來說,研究分析以及經(jīng)驗表明,它又比鋼橋節(jié)省鋼材,具有明顯的經(jīng)濟優(yōu)勢。因此在橋梁建設領域得到越來越多的關注。相對于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土橋,近年的鋼管混凝土拱橋主要應用的結(jié)構(gòu)形式有上、中、下承式三種結(jié)構(gòu)拱橋形式,它具有更高的穩(wěn)定性、動力性

2、而且也具有更高的安全性能,所以最近幾十年來人們越來越喜愛此類拱橋,因此這類拱橋也得到快速的發(fā)展和應用。鋼管混凝土拱橋從1990年四川旺蒼東河大橋建成,以及隨后建成的眾多大跨度的鋼管混凝土拱橋,都標志著我國此類橋型發(fā)展迅速,但是在施工過程以及通車過程中基本都會有一些事故發(fā)生,這些事故的發(fā)生原因肯定是多方面的,其中矢跨比就是造成事故的原因之一。本文中對鋼管混凝土拱橋結(jié)構(gòu)的矢跨比進行分析研究,探討矢跨比對結(jié)構(gòu)性能的影響,并分別從靜力特性、自振

3、性能以及穩(wěn)定性三個方面進行了分析。對矢跨比的分析研究不僅關系著整個結(jié)構(gòu)的安全以及橋梁的優(yōu)美外觀,同時對鋼管混凝土拱橋的發(fā)展也具有十分重要的意義。
　　本文以某鋼管混凝土拱橋為例,運用大型通用有限元程序 ANSYS軟件建立數(shù)值分析模型,通過改變拱橋的矢跨比這一參數(shù)即跨度不變只是在矢高改變的情況下,分析了矢跨比對鋼管混凝土拱橋靜力特性、動力特性及穩(wěn)定性能的影響。研究內(nèi)容主要有如下幾個方面:
　　1.本文簡述了國內(nèi)外鋼管混凝土拱橋

4、的發(fā)展狀況,分析了該橋型自身優(yōu)缺點及其快速發(fā)展的原因。介紹了鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的工作原理同時簡單介紹了拱橋穩(wěn)定性計算理論依據(jù)。本文中,在分析穩(wěn)定性的時,我們只考慮了線性而對非線性的情況我們并沒有考慮,那么我們通過分析得到的穩(wěn)定系數(shù)有可能比實際結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性系數(shù)要高,對于結(jié)構(gòu)來說,不一定是安全的。
　　2.分析矢跨比對拱肋、縱梁以及橫梁的位移、軸力以及彎矩的影響。
　　3.對結(jié)構(gòu)進行動力分析時,不同的矢跨比對有推力鋼管混凝土拱橋的自