钢管混凝土拱桥的地震响应分析.pdf

同济大学申说工学硕士学位论文姻混粗土拱桥的地,晌应分析
摘要
钢管混凝土作为一种新的组合材料,具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便等特点,
而钢混凝土结构在桥梁上的应用,同时解决了拱桥高强度材料应用和施工两大难题。因
而自年我国第一座钢管混凝土拱桥—大桥的建成,钢管混凝土拱桥在我
国发展迅速,跨径不断突破,型式不断创新强大的生命力和发展前景。然而作为
一种应用新材料的桥型,钥管混凝土拱桥的研究还相对滞后,特别是在钥管混凝土拱
桥的动力性能和抗展性能研究方面更显薄弱本文基于“钢管混凝土统一理论”提出钢管
混凝土拱桥的地趁响应分析方法,并且针对凝土拱桥的地展反应分析基本上是
对于结构处于弹性状态进行的,编制了三维弹塑性地震反应分析程序,建立了钥管混凝土
梁柱单元,可以对钥管混凝土拱桥进行弹塑性地展响应分析,全文内容主要分为四个部分
介绍钥管混凝土统一理论钥管混凝土统一理论认为钥管混凝土构件性能随着物理参
数、几何参数、应力状态和截面形式的改变而变化,变化是连续的、相关的和统一的。
因此可以把钥管混凝土视为一种组合材料,根据理论分析得到的组合材料指标,按构
件整体的集合特性,进行构件的相关力学计算。
以一座净跨为、净矢跨比为的钢管混凝土中承式肋拱为算例比较了双单元
法、换算截面法和基于“统一理论”的分析方法在结构处于弹性状态的分析结果,发
现三种方法分析结果差异不大。
基于“统一理论”,编制了三维弹塑性地震反应分析程序,运用集中塑性铰模型建立
了钥管混凝土梁柱单元。
运用该程序对上述算例进行弹塑性地展反应分析,发现地艘波加速度时程提高到足够
大,结构进入塑性状态时首先发生屈服的不是拱脚,而是拱肋上的立柱单元,这是结
构工程师在进行设计计算时应该注意的。—
关键词钥管混凝土拱桥,钥管混凝土统一理论,集中塑性铰雄型,
又、地渺应分析
典尚设计-路桥效果图、三维动画

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同济大学申请工学硕士学位论文偏,混毅土拱桥的地,晌应分析
致谢
在论文结稿的此时,心中有一种难以言语的情感在流动,非常感激曾经在两年半学****br/>生活过程中给予过我帮助和提挑的人们,也正是你们的关心和爱护,让我一直积极努力地
向自己的人生目标奋斗,而论文的顺利完成更是与你们的帮助分不开,在此向你们表示深
深的谢意。
三年前导师胡世德教授将我领进了桥梁抗展研究领域,在学****和研究工作中,她的悉
心指导和鼓励,使我能够勇敢积极地朝着目标努力。在生活中,导师的言传身教让我学到
了许多做人的道理。在她身上我所学到的严谨、求实、创新的学术思想和积极向上的人生
态度将一直指引着我在今后人生旅途上的奋斗。谨向我的导师表示衷心的感谢之情。
感谢王君杰教授在我做论文期间对我的指导和王志强老师在学****过程中对我的帮助。
在向他们的求教过程中,我开阔了视野,明确了思路。论文的进展与他们的帮助是密不可
分的,再次向他们致以诚攀的谢意
在范立础院士领导下的桥梁抗展学科组是一个充满朝气和积极进取的集体,我有幸成
为其中的一员,感受到李建中教授、袁万城研究员、魏红一副教授和叶爱君副教授的关心,
在此表示感谢。
感谢李国平教授和福州大学的陈宝春教授给予本人的帮助。
在这一阶段的学****和生活中我还得到了许多同学和朋友的关心和帮助,他们是徐艳、
聂利英、伍小平、毕桂平、周岑、阎兴飞、刘洪兵张宁勇、杨澄宇、周乎时天张晨南、钱
钟等,在此表示感谢。感谢胡晓红和马如进同学七年以来对我的帮助。
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同济大学申请工学硕士学位论文钥管混凝土拱桥的地展响应分析
序言
近几十年来,随若钥管混凝土工程实际应用的增多,国内外对钥管混凝土理论的研究
也日益深入。钢管混凝土是由混凝土坡入薄壁圆钥管而形成的组合结构材料。其基本原理
有两方面一是借助内坟混凝土增强钥管壁的称定性二是借助钥管对混凝土的套箍约束
作用,使核心混凝土处于三向受压状态,从而增强混凝土的抗压强度和变形能力。
拱桥的拱肋是轴心受压或小偏心受压构件,钥管内充坟混凝土作为拱肋可充分发挥钥
管混凝土构件的长处和特性。由于钥管混凝土拱桥具有以下优点跨径适应能力大承载
能力大、施工快捷地基适应能力强,可以设计成有推力的钥管混凝土拱桥,也可以设计