纤维模型方法在钢管混凝土拱桥结构中的应用

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1、山东大学硕士学位论文纤维模型方法在钢管混凝土拱桥结构中的应用姓名：颜炳玲申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：李术才20080520原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：趣羔函企Et期：a监：尘：肋关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向

2、国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：季酗因殓导师签名：山东大学硕士学位论文摘要钢管混凝土柱具有承载力高、经济、实用、美观等优点，在工业厂房和高层以及超高层建筑中得到了大量的应用。拱桥因其造型美观、承载力大、造价低廉、耐久性好等优点，在我国历来备受重视。钢管混凝土同时解决了拱桥材料高强化和拱圈施工轻型化两个问题，在桥梁中也得到越来越

3、多的采用。现在我国的大跨度钢管拱桥在迅猛。因此国内外许多学者对钢管混凝土结构的力学性能和设计方法进行了大量的研究工作。混凝土浇注以后内部混凝土质量及其与钢管壁之间的胶结质量是影响钢管混凝土质量的重要因素。本文以钢管混凝土单拱肋为例，对钢管混凝土缺陷参数与其轴心受压承载力的关系进行了研究，本文基于opensees计算平台的纤维模型法对钢管混凝土拱的极限承载力状况进行了分析。主要研究内容如下：1．本文采用纤维模型进行计算。通过介绍纤维模型方法的概念、思路以及采用纤维模型方法分析结构构件受力全过程的具体计算过程，确定了应用于钢管混凝土受力

4、全过程分析的计算方法。2．利用OpenSees计算平台对一钢管混凝土拱肋分析，将计算结果与该拱肋试验数据进行对比分析，从而确定本文采用的本构模型及计算程序能较好的反应钢管混凝土的力学性能。3．利用OpenSees计算平台对一钢管混凝土拱肋分析，分析了不同的材料参数及横向力大小对钢管混凝土极限承载力的影响，给出承载力折减规律。4．利用OpenSees计算平台对一钢管混凝土拱桥进行了脱空计算分析，分析了脱空的角度、轴向长度、径向厚度对其工作性能的影响，系统总结了各个因素的影响关系，并给出了钢管混凝土脱粘折减系数，为类似工程提供借鉴。5．

5、以支井河特大桥为背景，将纤维模型法应用于工程计算，并与传统有限元法进行比较，为今后进一步将纤维模型法用于结构计算奠定基础。关键词：纤维模型；opensees；钢管混凝土；稳定承载力3山东大学硕士学位论文ABSTRACTTheconcrete—filledsteeltubular(CSFT)issuperiortootherstructuresinhighbearingcapacity，technologyandeconomy．Becauseoftheseadvantages，ithasbeenadoptedinindustryfac

6、toryandhighrisebuildingswidely．Archbridgehasbeenpaidmoreattentioninourcountrysinceancienttime，foritsnotablearchitecturaleffect，highload—bearingcapacity，lowconstructioncost，andgoodendurance．Concrete-Filledsteeltubular(CFST)havebeenadoptedmoreandmoreinbridges，becauseofth

7、eimprovementofthestrengthofmaterialandconvenienceoferection．Thereforethedomesticandinternationalscholarshavecarriedonbymanyresearchesonmechanicsperformanceanddesignmethodoftheconcrete-filledsteeltubularstructures．Itispossibletoengendersomedefectsintheinternalconcretean

8、dthecementationdeviatingbetweensteelandconcreteafterpouringconcrete．CFSTcolumnwhichcarriesthemainloadismostlyappliedi