最新中承式钢管混凝土拱桥幻灯片.ppt

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1、中承式钢管混凝土拱桥主要内容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

2、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

3、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

4、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。

5、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、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

6、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力的简化计算公式。目前国内外进行的钢管混凝土徐变试验中，共有58个轴压试件和22个偏压试件。在这些试验中，徐变的影响因素考虑得并不全面，试验手段也有待于提高。基于已有试验研究，得到主要结果如下：钢

7、管混凝土的徐变早期发展很快，60天后曲线减缓，一年后几乎停止。2)一般认为徐变将会降低钢管混凝土的承载力。3)钢管混凝土的含钢率、应力级别、加载龄期等都会对徐变产生影响。2.2钢管混凝土徐变的理论研究徐变计算理论主要有有效模量法、老化理论、弹性徐变理论、继效流动理论以及B3模型法。混凝土徐变的继效流动理论在此模型中，混凝土徐变的表示为混凝土的弹性变形、混凝土的不可复变形、混凝土的滞后弹性变形。继效流动理论构造的混凝土在t时刻的徐变计算公式为通过试验数据和理论值的对比，表明该理论适用于不断卸载的混凝土徐变，

8、而钢管混凝土构件中核心混凝土在徐变过程中正是在不断卸载的，应用继效流动理论发挥了它的优点。B3模型B3模型是基于固结理论得出的，它将徐变度分成了基本徐变和附加徐变两部分：上式中、、三项分别代表了老化粘弹性柔量、非老化粘弹性柔量和流变柔量。B3模型特点：1）它比ACI、CEB-FIP模型有更多分析参数的计算式；2）它能合理的解释混凝土徐变的微观机理；3）考虑了更多的因素：相对湿度、干燥时暴露在外的湿度、混凝土尺寸、混凝土构件的形