鋼管混凝土拋物線桁拱平面內穩(wěn)定性能研究.pdf

1、近年來，鋼管混凝土拱橋因其較高的穩(wěn)定承載力和造型美觀等特點而被廣泛應用于大跨度橋梁工程中，拱橋數量在近二十年間呈現跳躍性增長。據不完全統(tǒng)計，我國已建成鋼管混凝土拱橋300余座，其中采用桁式截面的拱橋達到50％以上，目前跨度最大的已超過500m。相比于實際工程的快速發(fā)展，鋼管混凝土桁拱的理論設計方法卻相對滯后，已有的研究往往是針對某一特定橋梁進行分析，還未形成成熟而完善的理論體系，因此有必要對鋼管混凝土桁拱展開研究。本文以常用的鋼管混凝土

2、拋物線桁拱為研究對象，以桁拱的靜力穩(wěn)定為研究內容，分析其在軸壓和壓彎荷載作用下的平面內穩(wěn)定性能，具體研究工作如下：
　?。?）有限元模型的建立與驗證
　　利用有限元分析軟件ABAQUS建立鋼管混凝土拋物線桁拱有限元模型，通過對比分析選取合適的單元類型和分析方法，并且在分析中引入雙重非線性。根據《鋼管混凝土拱橋技術規(guī)范》（GB50923-2013）和實際工程確定了本文模型參數，并考慮實際需要選擇三種桁式截面加以研究。為了檢驗本

3、文所建模型的正確性，采用鋼管混凝土拋物線拱和鋼管混凝土格構柱的試驗結果對上述有限元計算方法進行驗證。
　　（2）鋼管混凝土拋物線桁拱軸壓穩(wěn)定性能分析
　　考慮綴條剪切變形對穩(wěn)定承載力的影響，推導了三種常用桁式截面的換算長細比。以所提模型為例，分析了鋼管混凝土拋物線桁拱面內穩(wěn)定性能，得到了矢跨比和初始缺陷對鋼管混凝土拋物線桁拱面內穩(wěn)定承載力的影響規(guī)律。對已有的單圓管鋼管混凝土拋物線拱面內穩(wěn)定設計公式進行修正，提出了適用于鋼管混