钢管混凝土拱桥计算方法研究-道路与铁道工程专业论文.docxVIP

武汉理工大学硕士学位论文摘要 武汉理工大学硕士学位论文 摘要 拱桥是～种极具美学价值的桥梁形式，也是基本桥型之一，在我国又有深 厚的历史渊源，在工程中得到了广泛应用，是我国建造较多的桥型。由于钢管 混凝土在桥梁上的应用，同时解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题，使 拱桥更加轻巧，表现力也更强，给拱桥的发展注入了新的活力。但是，目前由 于缺乏专用的设计规范和施工技术规范，钢管混凝土拱桥的设计、施工只能依 据建筑行业的钢管混凝土规程并结合桥梁设计规范的有关条文进行，这对该种 桥梁的实际应用带来了一定的困难。 本文根据风凰山桥一下承式钢管混凝土拱桥的结构特点，采用有限元法对 该桥进行有限元离散，用空间框架单元模拟系杆梁、端横梁、中横梁、纵梁和 拱肋等构件，用只承受拉力的空间杆单元模拟吊杆，建立了桥梁空间力学计算 的有限元模型，利用SAP2000程序对该桥进行了空间力学计算，得到了该桥梁 在不同工况下的力学性能。取得的主要成果如下： 首先，本文在总结、分析钢管混凝土结构的基础上，阐述了钢管和核心混 凝土的本构关系。在该结构中，钢管与混凝土协同工作，优势互补，克服了二 者单独受力时的缺陷，使其极限承载能力得到大幅提高，延往和塑性性能得到 较大的改善，较之其他结构形式具有明显的优势，适应了建筑工程的现代化发 展趋势，在实际工程中得到了广泛的应用。 其次，目前由于没有关于钢管混凝土结构的规范，钢管混凝土结构弹性模 量的选取还还没有定论，只能依照于常用的三本其他方面的规范来选取，其计 算方法就存在三种，这三种方法计算出的弹性模量各不相同，本文结合实际对 这三种计算方法进行比较认为，在目前情况下，在计算钢管混凝土构件的刚度 时，应以(CECS 28：90)为准；若混凝土的施工质量能够得到保证，为充分发 挥材料的性能，也可考虑采用(DL5099097)。 最后，本文结合工程实际建立了空间力学模型，对主要的部件进行分析。 在建模的过程中对单元特性，吊杆初拉力等进行了讨论，为了保证与施工过程 相符，还在系杆底部建立了支撑体系。对模型迸行分析，将其理论的计算结果 与实测值进行比较分析取得了较高的精度。 关键词：钢管混凝土，弹性模量，力学模型 武汉理：[大学硕士学位论文Abstract 武汉理：[大学硕士学位论文 Abstract Arch bridge，with extremely high aesthetic value，acting as one of the fundamental bridge types and possessing a profound historical origin，is widely applied in engineering and is a popular bridge type in 0111nations construction．As the application of CFST(Concrete Filled Steel Tube)structures to bridges has solved the problem ofthe application ofhigh—strength material of arch bridge and the problem of the construction of arch bridge，two main bridge puzzles，arch bridge becomes much lighter and has stronger expressive force and the development of arch bridge is infused with flesh vitality．But now,the design and construction of CFST arch bridge can only be based on the CFST specifications in the construction industry with the combination of relevant clauses in the bridge design codes which bring about certain difficulties to the practical application of this sort of bridge for the lack of special design codes and construction codes． In this dissertation，the Fenghuangshan bridge，a through CFST