中承式钢管混凝土拱桥.ppt

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1、徐变对钢管混凝土拱桥静动力性能的影响研究北京交通大学王元丰2008年5月18日主要内容1.钢管混凝土拱桥的发展现状2.钢管混凝土徐变的研究3.徐变对钢管混凝土拱桥静力性能的影响分析4.徐变对钢管混凝土拱桥动力性能的影响分析钢管混凝土拱桥的发展现状钢管混凝土材料的优点：1）充分发挥钢材和混凝土材料的优点，弥补相互的不足2）力学性能好：受压、抗震3）便于施工4）经济深圳彩虹桥赛格大厦广州新电视塔钢管混凝土拱桥优点：1）提高材料强度，拱圈自重减轻，施工方便；2）跨越能力大；3）造价经济；4）外形美观。钢管混凝土拱桥的主要类型按照钢管在结构使用阶段和施工阶段中所起的主要作用

2、，钢管混凝土拱桥可以分为普通钢管混凝上拱桥和钢管混凝土劲性骨架拱桥。根据拱状结构与桥面的相对位置，钢管混凝土拱桥可以做成上承式、中承式、下承式拱桥。1990年我国建成第一座钢管混凝土拱桥---四川旺苍东河大桥，此后的近二十年间钢管混凝土拱桥迅速发展，据不完全统计，我国已建成钢管混凝土拱桥已达200多座。钢管混凝土拱桥简表桥名建成年份跨径(m)四川旺苍东河大桥广东高明大桥浙江新安江望江大桥湖南郴州鲤鱼江大桥河南安阳文峰路立交桥四川峨边大渡河桥广东南海三山西大桥广西柳州文惠大桥湖北三峡下牢溪大桥湖北三峡莲沱大桥湖北秭归青干河大桥湖北三峡黄柏河大桥江苏苏州尹山桥广东广州解

3、放大桥江西景德镇瓷都大桥陕西蜀河汉江大桥黑龙江依兰牡丹江大桥福建闽清石潭溪大桥1990199119931994199519951995199519961996199619961996199719971997199719971151001208013514020010816011425616080.580150120100136续上表桥名建成年份跨径(m)四川高谷乌江大桥天津彩虹桥福建福安群益大桥广西三岸邕江大桥贵州落脚河大桥广西六景郁江大桥浙江铜瓦门大桥重庆奉节梅溪河桥广东广州丫髻沙大桥湖北武汉汉江三桥浙江三门健跳大桥水柏铁路北盘江大桥湖北恩施南泥渡大桥重庆合川嘉陵

4、江大桥浙江淳安县南浦大桥辽宁丹东月亮岛大桥广西南宁永和大桥广东东莞水道大桥巫山长江大桥湖北支井河大桥宜昌长江铁路大桥1997199819981998199819991999200020002000200120012002200220032003200420052005在建在建15016046270240220238288360302245236220200308202335.42804924302641990年四川旺苍东河大桥，我国第一座钢管混凝土拱桥，跨度为115m，下承式刚架系杆拱，由2φ800×10钢管混凝土组成拱肋。2000年广州丫髻沙大桥，中承式钢管混凝土

5、拱桥，跨度为360m，它由6根钢管混凝土管组成格构式拱肋。2005年，巫山长江大桥，主跨492m，中承式钢管混凝土拱桥1997年建成的重庆万州长江大桥，跨度为420m，最大跨度混凝土箱形截面拱桥，以钢管混凝土肢管为劲性骨架对于钢管混凝土拱桥，混凝土徐变会对结构产生影响：1）引起拱轴线的变形，降低拱的稳定和使用性能；2）在截面上产生应力重分布、在超静定结构中产生内力重分布，或使混凝土产生局部应力；3）在温度作用下产生附加内力的影响。如果不计入混凝土徐变的影响，则会对结构变形和内力的计算结果带来不可忽视的误差，造成主梁线形的偏差和结构的不安全。需要开展钢管混凝土拱桥徐变

6、研究2.钢管混凝土徐变的研究钢管混凝土徐变的特点：1）由于核心混凝土的湿度变化受到钢管的限制，其干燥徐变和收缩徐变比普通混凝土的小；2）钢管混凝土构件在工作过程中，核心混凝土受到钢管的约束，使其经常处于三向受力状态，使得钢管混凝土的徐变更加复杂；3）钢管与核心混凝土之间存在的应力重分布现象，导致核心混凝土徐变减小。钢管混凝土徐变的实验研究1）1967年Furlong第一次观察到了钢管混凝土徐变与收缩变形；2）1991年Nakai等对三个试件在不同含钢率情况下的轴压变形试验，提出了预测圆钢管混凝土徐变的粘弹性模型；3）1994年Terry等进行了包括圆钢管混凝土试件、

7、素混凝土试件和沥青包裹混凝土试件长期荷载作用下的变形试验，结果表明钢管混凝土的徐变变形小于素混凝土的徐变变形；4）1996年Morino等进行了包括6个轴压、1个纯弯和2个压弯构件的试验，得出了只以持荷时间为变量的徐变变形计算方程；5）2001年Uy进行了6个钢管混凝土试件在长期荷载作用下的变形试验，并将变形试验曲线与ACI模型进行了比较；6）1993年王湛共进行了3组6个钢管混凝土试件的徐变试验，得出了钢管混凝土的徐变曲线；7）韩林海在2001年进行了矩形截面钢管混凝土轴心受压构件变形和承载力的试验研究，提出了考虑长期荷载作用影响时矩形钢管混凝土轴心受压柱承载