大跨度鋼管混凝土拱橋的三維非線性層合元分析研究.pdf

1、鋼管混凝土以其諸多優(yōu)點而在高層建筑和大跨度拱橋中得到廣泛應用,國內(nèi)外很多學者對鋼管混凝土構件的極限承載力以及長期載荷作用下核心混凝土的徐變特性進行了大量的試驗研究和理論探索.該文在總結(jié)過去有關研究成果的基礎上,針對目前對鋼管混凝土結(jié)構受力特性研究中所存在的主要問題,提出了三維非線性虛擬層合單元法,并對鋼管混凝土構件的極限承載力和徐變規(guī)律分別進行了深入研究.在對鋼管混凝土構件極限承載力的分析計算中,該文提出了核心混凝土的三維非線性應力—應

2、變?nèi)亢驮隽勘緲嬯P系模型,采用完全的拉格朗日表述來考慮與變形歷史有關的大變形問題,并對長細比、含鋼率和偏心率在較大范圍內(nèi)變化的方、圓鋼管混凝土構件的非線性屈曲承載力分別進行了試驗和理論對比分析研究,結(jié)果表明二者符合較好.在對鋼管混凝土構件長期荷載效應的分析中,該文基于三維粘彈性理論,采用三參數(shù)粘彈性模型,提出了核心混凝土徐變的三維有限元分析理論,在總結(jié)過去大量關于混凝土徐變試驗實測結(jié)果的基礎上擬合了模型中的三個參數(shù),并成功將其應用于鋼管

3、混凝土徐變的三維分析計算中,得到徐變與持荷時間的關系,以典型截面形式的圓鋼管混凝土軸壓、偏壓構件為例,對軸壓比、長細比、含鋼率、偏心率以及核心混凝土等級分別進行了大量的參數(shù)分析和實驗對比研究,結(jié)果表明二者符合較好.最后,將該文所提出的三維非線性分析方法及其主要研究成果直接應用于198m跨勁型骨架式鋼管混凝土拱橋"淳安威坪大橋"的分析計算中,對該橋在最不利恒載和活載組合下的一般特征值失穩(wěn)系數(shù)和非線性屈曲系數(shù)進行了對比研究,并對一期恒載長期