项目基本情况Basic information of the project
随着钢管混凝土拱跨度的不断增大,其稳定问题日益突出。钢管混凝土拱的稳定设计包括平面内稳定计算和平面外稳定验算两部分,其中平面内稳定计算是确定拱肋截面尺寸和材料用量的首要环节,因此其设计方法至关重要。然而,由于钢管混凝土拱的应用时间尚短,且其受力性能及实验方法远较钢管混凝土柱复杂,因此钢管混凝土拱的设计理论及设计方法尚不成熟。与钢筋混凝土拱相比,钢管混凝土拱具有更强的跨越能力,结构体型更为纤细轻柔,这导致直接将等效梁柱法用于钢管混凝土拱的平面内稳定设计存在以下三点不足:
(1)未考虑屈曲前变形对拱弹性屈曲荷载的影响。(2)未考虑弯矩沿拱身不均匀分布对稳定承载力的影响。(3)未考虑拱轴线型和荷载作用方式对稳定承载力的影响。虽然等效梁柱法应用简便,并已在钢筋混凝土拱桥的设计领域应用多年,但直接将该方法应用于钢管混凝土浅拱平面内稳定设计将偏于不安全,而用于深拱设计又将过于保守,因此需要针对钢管混凝土拱的受力特点进一步开展平面内稳定性能研究。
本研究选择工程中普遍采用的钢管混凝土无铰拱作为研究对象,通过理论公式推导得到屈曲前变形对拱弹性屈曲荷载的影响,采用试验和有限元分析相结合的方法研究拱的双重非线性稳定性能,基于大量的参数分析计算结果建立考虑弯矩不均匀分布的压弯相关设计公式。
管理团队与技术团队Management team and technical team
哈尔滨工业大学
效益分析Benefit analysis
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