钢管混凝土拱桥的徐变分析及应用（可复制毕业论文）.pdf

钢管混凝土拱桥的徐变分析及应用摘要关键字:钢管混凝土,拱桥,徐变,叠加法,本构关系影响内力。这样可以把普通有限元程序直接应用于拱桥结构的徐变计算中,大大题作了简单讨论。然后就计算中忽略的紧箍力问题展开讨论,证明了它是可以忽性的研究并应用于钢管混凝土拱桥的徐变计算中。钢管混凝土是利用钢管和混凝土之间的紧箍力来提高核心混凝土的轴向承载力并增加薄壁钢管的稳定性,充分利用混凝土在三向压力下的变形特性,籍以获得比钢管和混凝土单独作用之和更高的承载力。钢管混凝土的承载能力和施工特性在拱桥建设中被充分利用。这种造价相对低廉的桥梁形式迎合了我国十年来对交通的需求状况,因而得到了广泛的应用。相比于工程应用,钢管混凝土的性能研究还有待于深入。徐变特性即是其中之一。由于核心混凝土密闭于钢管中,没有水分流失,其特性不同于普通有干燥的混凝土。在常应力下,虽然它的初期徐变较小;但在对数时间座标上,即使在几十年后也不会趋于水平。因此钢管混凝土的徐变有它的特殊性。在线性徐变下,应用叠加法和幂函数类的徐变函数可以有效地计算出钢管混凝土构件的徐变趋势。同时,结构的徐变计算往往需要考虑计算速度和精度的统~。由于拱桥在微小变形下内力基本不变,因此可以认为在较小时间片断内,徐变只影响变形,不本论文以浙江某钢管混凝土拱桥项目为背景。先介绍该大桥的情况,然后是徐变计算的理论推导。通过理论计算结果与实验的比较,证明方法的适用性,再论述拱桥结构的徐变计算方法。接下来针对钢管混凝土徐变计算中存在的一些问略的。最后根据徐变计算中的~些问题,用能量流动的方法对徐变本构作了试探方便了工程应用。
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第一章钢管混凝土概述止芑炷恋奶氐一、钢管混凝土的应用情况栏怨芑炷恋姆⒄钢管混凝土是指在钢管中填充混凝土而形成的构件,按截面形式不同,分为经济的结构形式。这是因为钢管对核心混凝土的套箍作用,能够有效克服高强混凝土的脆性:钢管内无钢筋骨架,便于浇筑高强混凝土,而且因有钢管分隔,与方钢管混凝土:圆钢管混凝土和多边形钢管混凝土等⋯。方钢管混凝土和多变形钢管混凝土的套箍作用不强,我国在这方面开展的研究现在还不多。本论文的讨论针对圆钢管混凝土。钢管混凝土的基本原理是借助钢管对核心混凝土的套箍约束作用,使核心混凝土处于三向受压状态,充分利用混凝土在三向应力下的变形特性,从而使核一混凝土具有更高的抗压强度和压缩变形能力。同时,套箍作用可以增加薄壁钢管的稳定性。这样,钢管混凝土可以获得比钢管和混凝土单独作用之和更高的承载力,提高大载荷和动力载荷下的安全性。钢管混凝±除具有强度高、重量轻、延钢管混凝土是在高层建筑和大跨度桥梁中应用高强混凝土的一种最有效和最管外梁板结构的普通混凝土互不干扰,无交错浇灌的麻烦:钢管外面无混凝土保护层,能充分发挥高强混凝土的承载能力;钢管骨架自身的承载能力可以作为施钢管混凝土的应用已有一百多年的历史。早在年英国就出现了钢管中充填素混凝土的铁路桥桥墩,但当时空钢管内灌注混凝土的主要目的是防锈。言哺止艹涮罨炷恋姆课莩兄刂昵肓俗ɡ=氡臼代前后,在美国的波士顿、纽约和芝加哥等地,曾将其用于单层和多层厂房建筑性好、耐疲劳、耐冲击、耐火性能好等优越的性能外,还具有省工省料、架设轻便、旌工快速等优越的施工性能【【縡。工支架使用⋯。年,美国人纪,美、欧、前苏联的土木工程界等竞先开发利用钢管混凝土的建筑物。年上海交通大学硕士学位论文
的承重柱。年在法国巴黎郊区的地方用以建造过一座跨度的上承式式钢管混凝土铁路拱桥。在这期间,前苏联开展了钢管混凝土基本力学性能的实验研究,淌谏羁痰夭髁烁止芴坠炕炷恋墓ぷ骰恚⒊晒Φ赜眉及大范围推广应用主要是在年代以后。由于浇灌工艺未得到很好解决,而且了关西大地震和阪神地震后显示了优越的抗震性能,因而钢管混凝土广泛应用于高架、桥梁和房屋建筑中⋯【采用了钢管混凝土作为承重柱使用。年代在单层和多层工业厂房中应用较多。全统计,目前采用钢管混凝土的超高层建筑已有座,而钢管混凝土拱桥则超过鵞琛疽8止芑炷猎谖夜τ弥欤选翱闪杏谑澜缜傲小薄我国开展钢管混凝土研究最早的是原中国科学院哈尔滨土建研究所。年拱桥。接着于年在前苏联列宁格勒用集束的小直径钢管混凝士作为拱肋,建造了跨度的下承式拱桥;年又在西伯利亚建成了跨度的上承限平衡法求解了钢管混凝土轴压短柱的极限承载能力口但是,在早期的应用中,一般不考虑由于组成钢管混凝土的钢管及其核心混凝土之间作用力对承载力的提高。对钢管混凝土力学性能进行较为深入地研究以当时使用的钢管主要是热轧管,其壁厚较大,因而经济效果不明显。这使钢管混凝土的推广应用受到一定影响。~直到年代后期,由于先进的泵灌混凝土工艺的发展,解决了现场管内混凝土的浇灌工艺问题,加以现代高强混凝土需要用钢管克服其脆性,因此在美国、澳大利