徐變對鋼管混凝土拱橋極限承載力的影響研究
發(fā)布時間:2019-09-07 14:40
【摘要】:摘要:徐變作為一種長期荷載效應(yīng),會對鋼管混凝土拱橋受力性能產(chǎn)生一定的影響。核心混凝土的徐變變形會引起截面內(nèi)力重分布,使鋼管提前屈服,拱圈撓度增大,降低結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能。論文基于此開展了徐變對鋼管混凝土拱橋極限承載力的影響研究。主要工作內(nèi)容和成果如下: (1)總結(jié)歸納了徐變效應(yīng)下的極限承載力在ANSYS中的分析方法。通過對核心混凝土擬合相應(yīng)的金屬蠕變公式或定義考慮長期荷載效應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線來分析鋼管混凝土拱橋極限承載力的徐變效應(yīng)。 (2)基于長期荷載效應(yīng)下的鋼管混凝土徐變試驗,擬合了鋼管內(nèi)核心混凝土的徐變模式;采用彈性老化理論和繼效流動理論計算了鋼管混凝土的徐變,并通過與試驗結(jié)果進行對比,驗證了擬合的徐變系數(shù)函數(shù)具有較高的精度。 (3)開展了單圓管鋼管混凝土拱肋極限承載力的徐變影響研究,并進行了基于含鋼率、長細比、鋼材型號和荷載作用方式的參數(shù)分析。各個參數(shù)對比分析結(jié)果表明:考慮十年的徐變效應(yīng)將會導(dǎo)致其極限承載力下降14%~46.71%。 (4)徐變使得鋼管混凝土拱橋的極限承載力明顯下降,以茅草街大橋為例,在自重和活荷載(公路Ⅰ級)的組合工況下,當(dāng)計入十年的徐變效應(yīng)時,其達到極限承載力所能承受的活荷載倍數(shù)下降了15%。
【圖文】:
拱橋的跨度推向新的臺階。比較著名的有武漢市江漢五橋、江蘇徐州京杭運河特大橋、湖南益陽市茅草街大橋。如圖1-1所示。此類型橋梁中,建成于2000年跨徑組合(76+360+76)的丫髻沙大橋,為當(dāng)時世界鋼管混凝土拱橋中主跨度最長的。(a)武漢市江漢五橋 (b)江蘇徐州京枝運河特大橋(c)湖南益陽市茅草街大橋 (d) 丫髻沙大橋圖1-1鋼管混凝土換橋鋼管混凝土拱橋的拱助采用的截面型式多種多樣,但主要的分為以下幾種:單肢型、觀鈴型、四肢格構(gòu)型。在不同截面型式下,拱助的受力性能也不盡相同,現(xiàn)鈴式相比其它截面型式而言,截面有較大彎矩,構(gòu)件存在明顯的壓彎變化。格構(gòu)式截面由多根弦管通過綴板、綴條相連,將截面存在的彎矩轉(zhuǎn)變成軸向力。就受力性能來講,格構(gòu)式的鋼管混凝土拱助截面是較為理想的。在各特大型橋梁中,,也多采用此類截面型式。從施工工藝上來講
圖2-〗按老化理論表示同一混凝土在不同加載齡期時的徐變曲線期沒有關(guān)系。對于不同齡期加載的結(jié)構(gòu),老線,如圖2-1所示。不同的加荷齡期在同一方程式表示:Oo ,r) = 9?(/)- (p{to) (2-5)+ (2-6)0) [l,,r。)] (2-7))可以把應(yīng)力看做常量,得出徐變速率為:
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U441;U448.22
本文編號:2533085
【圖文】:
拱橋的跨度推向新的臺階。比較著名的有武漢市江漢五橋、江蘇徐州京杭運河特大橋、湖南益陽市茅草街大橋。如圖1-1所示。此類型橋梁中,建成于2000年跨徑組合(76+360+76)的丫髻沙大橋,為當(dāng)時世界鋼管混凝土拱橋中主跨度最長的。(a)武漢市江漢五橋 (b)江蘇徐州京枝運河特大橋(c)湖南益陽市茅草街大橋 (d) 丫髻沙大橋圖1-1鋼管混凝土換橋鋼管混凝土拱橋的拱助采用的截面型式多種多樣,但主要的分為以下幾種:單肢型、觀鈴型、四肢格構(gòu)型。在不同截面型式下,拱助的受力性能也不盡相同,現(xiàn)鈴式相比其它截面型式而言,截面有較大彎矩,構(gòu)件存在明顯的壓彎變化。格構(gòu)式截面由多根弦管通過綴板、綴條相連,將截面存在的彎矩轉(zhuǎn)變成軸向力。就受力性能來講,格構(gòu)式的鋼管混凝土拱助截面是較為理想的。在各特大型橋梁中,,也多采用此類截面型式。從施工工藝上來講
圖2-〗按老化理論表示同一混凝土在不同加載齡期時的徐變曲線期沒有關(guān)系。對于不同齡期加載的結(jié)構(gòu),老線,如圖2-1所示。不同的加荷齡期在同一方程式表示:Oo ,r) = 9?(/)- (p{to) (2-5)+ (2-6)0) [l,,r。)] (2-7))可以把應(yīng)力看做常量,得出徐變速率為:
【學(xué)位授予單位】:中南大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:U441;U448.22
【參考文獻】
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本文編號:2533085
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