钢管混凝土拱桥徐变收缩对任意形状拱肋截面应力重分布的影响

摘要

本文首先对钢管混凝土桁拱考虑节点局部变形的分析方法进行了较深入的研究,论述了采用QR法分析钢管混凝土拱桥的实施步骤,导出了在短期荷载作用下钢管混凝土拱桥任意形状截面内力分配及钢管和混凝土各自应力的半解析表达式,所得结果与有限元结果相比很吻合.在分析节点的变形和应力时,可采用按梁单元所得内力和位移作为节点端部的外力和位移边界条件,所得结果与子结构法结果吻合较好,能满工程精度要求.其次,论述了钢管混凝土构件的收缩徐变特征,并与钢筋混凝土的收缩徐变作了比较,导出钢管混凝土拱桥徐变分析的微分方程,可用于分析施工过程考虑徐变对拱轴线变形的影响.最后,采用混凝土线性徐变理论、老化理论、变形协调、中值理论及平衡条件,并考虑混凝土的弹性后效及受四周约束作用的徐变特性,导出钢管混凝土拱桥徐变收缩引起的截面应力重分布的表达式,公式简单,方便工程技术人员应用,分析了万县长江大桥模型试验,所得结果与试验结果吻合较好,同时指出了影响该桥型应力的主要因素是施工过程中产生的初应力、收缩徐变产生的截面应力重分布,提出了一些注意的工程技术问题和今后努力的方向.还利用本文提出的计算公式对广西南宁永和大桥的徐变影响进行了分析,得出了徐变对截面应力重分布影响量值,研究表明,徐变导致钢管应力明显增大达40～应引起工程界的重视.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1钢管混凝土结构与钢筋混凝土结构特性比较

1.2钢管混凝土结构在拱桥中的应用

1.3钢管混凝土拱桥徐变收缩效应研究现状

1.4本文的研究背景

1.5本文的主要工作

参考文献

第二章考虑钢管混凝土桁拱节点局部变形的分析方法

2.1节点及整体分析方法

2.2结构分析的QR法

2.3利用圣维南原理求解节点变形和应力

2.4钢管混凝土拱桥拱肋截面内力分配及应力分布表达式

2.5小结

参考文献

第三章钢管混凝土拱桥徐变收缩若干问题

3.1基本理论

3.2钢管混凝土构件徐变收缩特性

3.3若干国家规范、规程对钢管混凝土构件徐变问题的处理

3.4钢管混凝土拱桥徐变应变——应力基本方程

3.5基于老化理论的钢管混凝土徐变分析的微分方程

3.6小结

参考文献

第四章钢管混凝土拱桥徐变收缩对任意形状拱肋截面应力重分布的影响

4.1基本理论和公式推导

4.2钢管混凝土劲性骨架拱桥徐变收缩对截面应力重分布的影响

4.3小结

参考文献

第五章徐变对广西南宁永和大桥截面应力重分布的影响

第六章结束语

附录

读博期间发表论文及承担的科研项目

致谢