自预应力钢管混凝土拱桥设计技术研究初探
我国自1990年建成第一座钢管混凝土拱桥一四川旺苍东河大桥以来，钢管混凝土拱桥就以其施工简便，跨度大等诸多优点而在我国得以迅猛的发展，已经建成的巫山长江大桥跨径达到460米，目前钢管混凝土拱桥仍在向更大跨径、更大规模方向发展，应用区域和范围也在不断扩大。尽管钢管混凝土拱桥在中国应用广泛，但其理论研究还相对滞后于工程实践，如钢管与混凝土的脱空问题。钢管与混凝土的脱空，使两者不能共同受力，这与设计时钢管与混凝土结合良好的基本假定不符，一旦钢管进入屈服，低应力状态下的钢管混凝土不能及时发挥其套箍效应，将影响钢管混凝土力学性能的发挥，甚至危及结构安全，成为影响钢管混凝土拱桥进一步发展的主要障碍。自预应力钢管混凝土中产生的自预应力，能有效地防止钢管内部混凝土与钢管间的脱空，增强钢管和混凝土的共同作用，使钢管混凝土拱桥的实际情况能更好地与其设计理论相符合。
本文对钢管混凝土设计规范进行了比较，分析了几种主要拱肋刚度的计算方法，确定依据统一理论，将钢管混凝土视为一种组合材料，弹性模量取组合弹性模量，来计算自预应力钢管混凝土拱肋刚度较为合理。通过研究自预应力钢管混凝土破坏机理，采用普通钢管混凝土构件研究成果来解决自预应力钢管混凝土构件的问题，在普通钢管混凝土受压构件极限承载力计算公式的基础上，推导了自预应力钢管混凝土受压构件极限承载力计算公式，并详细分析了自预应力值大小与极限承载力提高率的关系。钢管混凝土拱桥处在大气中，直接承受太阳照射，截面温差较大。通过对日照作用下钢管混凝土拱肋截面温差研究资料的分析，揭示了日照温度作用下钢管混凝土拱肋截面温度分布规律，采用公式进行推导计算，得出合理的自预应力和核心混凝土膨胀率取值范围。
拱式桥梁;日照温差;温度应力;桥梁荷载
重庆交通大学
硕士
结构工程
钟明全
2009
中文
U448.22;U441.5
59
2009-12-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）