中承式鋼管混凝土拱橋

中承式鋼管混凝土拱橋中承式鋼管混凝土拱橋中承式鋼管混凝土拱橋主要內(nèi)容1.鋼管混凝土拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀2.鋼管混凝土徐變的研究3.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋靜力性能的影響分析4.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋動(dòng)力性能的影響分析書籍能培養(yǎng)我們的道德情操，給我們巨大的精神力量，鼓舞我們前進(jìn)中承式鋼管混凝土拱橋中承式鋼管混凝土拱橋中承式鋼管混凝土拱橋1主要內(nèi)容1.鋼管混凝土拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀2.鋼管混凝土徐變的研究3.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋靜力性能的影響分析4.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋動(dòng)力性能的影響分析主要內(nèi)容1.鋼管混凝土拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀鋼管混凝土拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀鋼管混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)：1）充分發(fā)揮鋼材和混凝土材料的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)相互的不足2）力學(xué)性能好：受壓、抗震3）便于施工4）經(jīng)濟(jì)

深圳彩虹橋賽格大廈廣州新電視塔鋼管混凝土拱橋的發(fā)展現(xiàn)狀深圳彩虹橋賽格大廈廣鋼管混凝土拱橋優(yōu)點(diǎn)：1）提高材料強(qiáng)度，拱圈自重減輕，施工方便；2）跨越能力大；3）造價(jià)經(jīng)濟(jì)；4）外形美觀。鋼管混凝土拱橋優(yōu)點(diǎn)：鋼管混凝土拱橋的主要類型按照鋼管在結(jié)構(gòu)使用階段和施工階段中所起的主要作用，鋼管混凝土拱橋可以分為普通鋼管混凝上拱橋和鋼管混凝土勁性骨架拱橋。根據(jù)拱狀結(jié)構(gòu)與橋面的相對(duì)位置，鋼管混凝土拱橋可以做成上承式、中承式、下承式拱橋。鋼管混凝土拱橋的主要類型按照鋼管在結(jié)構(gòu)使用階段和施工階段中所

1990年我國(guó)建成第一座鋼管混凝土拱橋---四川旺蒼東河大橋，此后的近二十年間鋼管混凝土拱橋迅速發(fā)展，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)已建成鋼管混凝土拱橋已達(dá)200多座。鋼管混凝土拱橋簡(jiǎn)表橋名建成年份跨徑(m)四川旺蒼東河大橋廣東高明大橋浙江新安江望江大橋湖南郴州鯉魚江大橋河南安陽(yáng)文峰路立交橋四川峨邊大渡河橋廣東南海三山西大橋廣西柳州文惠大橋湖北三峽下牢溪大橋湖北三峽蓮沱大橋湖北秭歸青干河大橋湖北三峽黃柏河大橋江蘇蘇州尹山橋廣東廣州解放大橋江西景德鎮(zhèn)瓷都大橋陜西蜀河漢江大橋黑龍江依蘭牡丹江大橋福建閩清石潭溪大橋1990199119931994199519951995199519961996199619961996199719971997199719971151001208013514020010816011425616080.5801501201001361990年我國(guó)建成第一座鋼管混凝土拱橋---

續(xù)上表橋名建成年份跨徑(m)四川高谷烏江大橋天津彩虹橋福建福安群益大橋廣西三岸邕江大橋貴州落腳河大橋廣西六景郁江大橋浙江銅瓦門大橋重慶奉節(jié)梅溪河橋廣東廣州丫髻沙大橋湖北武漢漢江三橋浙江三門健跳大橋水柏鐵路北盤江大橋湖北恩施南泥渡大橋重慶合川嘉陵江大橋浙江淳安縣南浦大橋遼寧丹東月亮島大橋廣西南寧永和大橋廣東東莞水道大橋巫山長(zhǎng)江大橋湖北支井河大橋宜昌長(zhǎng)江鐵路大橋1997199819981998199819991999200020002000200120012002200220032003200420052005在建在建15016046270240220238288360302245236220200308202335.4280492430264續(xù)上表橋名建成年份跨徑(m)四川高1990年四川旺蒼東河大橋，我國(guó)第一座鋼管混凝土拱橋，跨度為115m，下承式剛架系桿拱，由2φ800×10鋼管混凝土組成拱肋。1990年四川旺蒼東河大橋，我國(guó)第一座鋼管混凝土

2000年廣州丫髻沙大橋，中承式鋼管混凝土拱橋，跨度為360m，它由6根鋼管混凝土管組成格構(gòu)式拱肋。2000年廣州丫髻沙大橋，中承式鋼管混凝土拱2005年，巫山長(zhǎng)江大橋，主跨492m，中承式鋼管混凝土拱橋2005年，巫山長(zhǎng)江大橋，主跨492m，中承式鋼管混凝土拱橋1997年建成的重慶萬(wàn)州長(zhǎng)江大橋，跨度為420m，最大跨度混凝土箱形截面拱橋，以鋼管混凝土肢管為勁性骨架1997年建成的重慶萬(wàn)州長(zhǎng)江大橋，跨度為420m，最大跨度混對(duì)于鋼管混凝土拱橋，混凝土徐變會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響：1）引起拱軸線的變形，降低拱的穩(wěn)定和使用性能；2）在截面上產(chǎn)生應(yīng)力重分布、在超靜定結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生內(nèi)力重分布，或使混凝土產(chǎn)生局部應(yīng)力；3）在溫度作用下產(chǎn)生附加內(nèi)力的影響。如果不計(jì)入混凝土徐變的影響，則會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)力的計(jì)算結(jié)果帶來(lái)不可忽視的誤差，造成主梁線形的偏差和結(jié)構(gòu)的不安全。需要開展鋼管混凝土拱橋徐變研究對(duì)于鋼管混凝土拱橋，混凝土徐變會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響：2.鋼管混凝土徐變的研究

鋼管混凝土徐變的特點(diǎn)：1）由于核心混凝土的濕度變化受到鋼管的限制，其干燥徐變和收縮徐變比普通混凝土的小；2）鋼管混凝土構(gòu)件在工作過(guò)程中，核心混凝土受到鋼管的約束，使其經(jīng)常處于三向受力狀態(tài)，使得鋼管混凝土的徐變更加復(fù)雜；3）鋼管與核心混凝土之間存在的應(yīng)力重分布現(xiàn)象，導(dǎo)致核心混凝土徐變減小。2.鋼管混凝土徐變的研究鋼管混凝土徐變的特點(diǎn)

鋼管混凝土徐變的實(shí)驗(yàn)研究1）1967年Furlong第一次觀察到了鋼管混凝土徐變與收縮變形；2）1991年Nakai等對(duì)三個(gè)試件在不同含鋼率情況下的軸壓變形試驗(yàn)，提出了預(yù)測(cè)圓鋼管混凝土徐變的粘彈性模型；3）1994年Terry等進(jìn)行了包括圓鋼管混凝土試件、素混凝土試件和瀝青包裹混凝土試件長(zhǎng)期荷載作用下的變形試驗(yàn)，結(jié)果表明鋼管混凝土的徐變變形小于素混凝土的徐變變形；4）1996年Morino等進(jìn)行了包括6個(gè)軸壓、1個(gè)純彎和2個(gè)壓彎構(gòu)件的試驗(yàn)，得出了只以持荷時(shí)間為變量的徐變變形計(jì)算方程；5）2001年Uy進(jìn)行了6個(gè)鋼管混凝土試件在長(zhǎng)期荷載作用下的變形試驗(yàn)，并將變形試驗(yàn)曲線與ACI模型進(jìn)行了比較；鋼管混凝土徐變的實(shí)驗(yàn)研究1）1967年Furlong第一次6）1993年王湛共進(jìn)行了3組6個(gè)鋼管混凝土試件的徐變?cè)囼?yàn)，得出了鋼管混凝土的徐變曲線；7）韓林海在2001年進(jìn)行了矩形截面鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件變形和承載力的試驗(yàn)研究，提出了考慮長(zhǎng)期荷載作用影響時(shí)矩形鋼管混凝土軸心受壓柱承載力的簡(jiǎn)化計(jì)算公式。

目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的鋼管混凝土徐變?cè)囼?yàn)中，共有58個(gè)軸壓試件和22個(gè)偏壓試件。在這些試驗(yàn)中，徐變的影響因素考慮得并不全面，試驗(yàn)手段也有待于提高。6）1993年王湛共進(jìn)行了3組6個(gè)鋼管混凝土試件的徐變?cè)囼?yàn)，基于已有試驗(yàn)研究，得到主要結(jié)果如下：鋼管混凝土的徐變?cè)缙诎l(fā)展很快，60天后曲線減緩，一年

后幾乎停止。2)一般認(rèn)為徐變將會(huì)降低鋼管混凝土的承載力。

3)鋼管混凝土的含鋼率、應(yīng)力級(jí)別、加載齡期等都會(huì)對(duì)徐變

產(chǎn)生影響。

基于已有試驗(yàn)研究，得到主要結(jié)果如下：

2.2鋼管混凝土徐變的理論研究徐變計(jì)算理論主要有有效模量法、老化理論、彈性徐變理論、繼效流動(dòng)理論以及B3模型法。2.2鋼管混凝土徐變的理論研究混凝土徐變的繼效流動(dòng)理論在此模型中，混凝土徐變的表示為混凝土的彈性變形、混凝土的不可復(fù)變形、混凝土的滯后彈性變形?；炷列熳兊睦^效流動(dòng)理論在此模型中，混凝土徐變的表示為混凝土繼效流動(dòng)理論構(gòu)造的混凝土在t時(shí)刻的徐變計(jì)算公式為

通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論值的對(duì)比，表明該理論適用于不斷卸載的混凝土徐變，而鋼管混凝土構(gòu)件中核心混凝土在徐變過(guò)程中正是在不斷卸載的，應(yīng)用繼效流動(dòng)理論發(fā)揮了它的優(yōu)點(diǎn)。繼效流動(dòng)理論構(gòu)造的混凝土在t時(shí)刻的徐變計(jì)算公式為通過(guò)試驗(yàn)數(shù)B3模型

B3模型是基于固結(jié)理論得出的，它將徐變度分成了基本徐變和附加徐變兩部分：B3模型B3模型是基于固結(jié)理論得出的，它將徐變度分成了基本上式中、、三項(xiàng)分別代表了老化粘彈性柔量、非老化粘彈性柔量和流變?nèi)崃?。上式中、、三?xiàng)分別代表了老化粘彈性柔量、B3模型特點(diǎn)：1）它比ACI、CEB-FIP模型有更多分析參數(shù)的計(jì)算式；2）它能合理的解釋混凝土徐變的微觀機(jī)理；3）考慮了更多的因素：相對(duì)濕度、干燥時(shí)暴露在外的濕度、混凝土尺寸、混凝土構(gòu)件的形狀、混凝土28天的強(qiáng)度、水灰比、骨料水泥比、混凝土干燥齡期及混凝土的加載齡期等；4）B3模型能根據(jù)短期徐變實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)長(zhǎng)期徐變。B3模型特點(diǎn)：北京交通大學(xué)對(duì)鋼管混凝土的徐變理論進(jìn)行了大量研究工作。采用混凝土徐變的繼效流動(dòng)理論、固結(jié)理論、三維應(yīng)力狀態(tài)下混凝土的徐變理論，結(jié)合鋼管混凝土軸心受壓、偏心受壓和受彎構(gòu)件的受力特點(diǎn)，對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件的徐變從理論上進(jìn)行了研究，推導(dǎo)出一維形式的鋼管混凝土軸心受壓、偏心受壓和受彎構(gòu)件徐變的計(jì)算公式(王元豐，2006)。并且，將基于混凝土徐變繼效流動(dòng)理論的鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件、壓彎構(gòu)件徐變計(jì)算方法和有限元方法相結(jié)合，建立了合理、簡(jiǎn)便的分析鋼管混凝土拱橋（杜金生等，2004）、鋼管混凝土格構(gòu)柱（韓冰等，2005）、鋼管混凝土框架結(jié)構(gòu)（劉可為等,2005）的徐變影響方法。北京交通大學(xué)對(duì)鋼管混凝土的徐變理論進(jìn)行了大量研究工作。采用混鋼管混凝土構(gòu)件的徐變研究成果1.鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法2.鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件徐變的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法3.鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件徐變的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法4.鋼管混凝土受彎構(gòu)件徐變的計(jì)算與設(shè)計(jì)方法鋼管混凝土構(gòu)件的徐變研究成果1.鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變多軸應(yīng)力狀態(tài)下混凝土徐變理論在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土在三個(gè)方向上的徐變度為

多軸應(yīng)力狀態(tài)下混凝土徐變理論在多軸應(yīng)力狀態(tài)下，混凝土在三個(gè)方鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變的計(jì)算方法中承式鋼管混凝土拱橋鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件徐變的計(jì)算方法鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件徐變的計(jì)算方法鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件鋼管混凝土受彎構(gòu)件徐變的計(jì)算方法鋼管混凝土受彎構(gòu)件徐變的B3模型與其它模型比較曲線B3模型與其它模型比較曲線1)基于ACI的徐變模型比其他模型的計(jì)算值偏大，早期發(fā)展很快，后期發(fā)展平緩；2)基于繼效流動(dòng)理論的徐變模型的計(jì)算值與試驗(yàn)值相比則偏小；3)整體上，基于B3模型的鋼管混凝土徐變模型與試驗(yàn)值符合較好。1)基于ACI的徐變模型比其他模型的計(jì)算值偏大，早期發(fā)展很鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線鋼管混凝土小偏心受壓構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線鋼管混凝土大偏心受壓構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線鋼管混凝土受彎構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線鋼管混凝土受彎構(gòu)件徐變?cè)O(shè)計(jì)公式數(shù)值計(jì)算曲線回歸曲線主要成果主要成果3.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的靜力性能的影響分析

目前鋼管混凝土拱橋的徐變分析很多是參考鋼筋混凝土拱橋的徐變分析方法，但是，在考慮鋼管對(duì)核心混凝土的緊箍力時(shí)，鋼管混凝土構(gòu)件的受力方式和鋼筋混凝土的受力方式是不同的。因此，完全按照鋼筋混凝土橋的方法進(jìn)行分析計(jì)算是不合適的，對(duì)鋼管混凝土拱橋的徐變問(wèn)題應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究。3.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的靜力性能的影響分析

在徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的影響方面，尚未見(jiàn)到國(guó)外關(guān)于此方面研究的文獻(xiàn)。在我國(guó)，主要有以下研究：1）上海交通大學(xué)顧建中等（2001a，2001b）采用普通混凝土徐變的計(jì)算模型對(duì)鋼管混凝土徐變進(jìn)行分析，而鋼管混凝土中的鋼管和混凝土均處于多軸應(yīng)力狀態(tài)，因此其計(jì)算模型不太合理，而且計(jì)算公式比較繁雜，計(jì)算量大；在徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的影響方面，尚未見(jiàn)到國(guó)外關(guān)2）廣西大學(xué)謝肖禮等（2001a，2001b）根據(jù)混凝土徐變的老化理論，推導(dǎo)出徐變對(duì)鋼管混凝土截面引起的應(yīng)力重分布的表達(dá)式，但老化理論在混凝土應(yīng)力遞減時(shí)高估了徐變變形，不適合應(yīng)用于計(jì)算鋼管混凝土徐變；3）北京交通大學(xué)王元豐等（2004，2007）根據(jù)混凝土徐變繼效流動(dòng)理論，結(jié)合鋼管混凝土構(gòu)件徐變的計(jì)算方法和有限元方法，建立鋼管混凝土拱橋徐變影響的方法，但繼效流動(dòng)理論并不能研究混凝土參數(shù)對(duì)徐變的影響，且其是由水工試驗(yàn)結(jié)果回歸出的公式，并不適用于橋梁結(jié)構(gòu)。

總的來(lái)說(shuō)，這方面的研究還不夠充分，需要進(jìn)一步深入研究。2）廣西大學(xué)謝肖禮等（2001a，2001b）根據(jù)混凝土徐變軸心受壓鋼管混凝土拱橋徐變分析通過(guò)構(gòu)建每個(gè)鋼管混凝土單元發(fā)生徐變后的換算組合彈性模量公式，從而將采用繼效流動(dòng)理論的鋼管混凝土軸心受壓構(gòu)件徐變的分析方法和有限元方法相結(jié)合，對(duì)鋼管混凝土拱橋徐變影響問(wèn)題進(jìn)行分析計(jì)算。軸心受壓鋼管混凝土拱橋徐變分析中承式鋼管混凝土拱橋

通過(guò)推導(dǎo)得出的每個(gè)鋼管混凝土單元發(fā)生徐變后的換算剛度矩陣，從而將鋼管混凝土壓彎構(gòu)件徐變的的計(jì)算方法和有限元方法相結(jié)合，對(duì)考慮彎矩影響的鋼管混凝土拱橋徐變問(wèn)題進(jìn)行了分析計(jì)算。鋼管混凝土壓彎構(gòu)件的徐變?yōu)椋嚎紤]彎矩影響的鋼管混凝土拱橋徐變分析通過(guò)推導(dǎo)得出的每個(gè)鋼管混凝土單元發(fā)生徐變后的換算考慮截面彈性模量變化的平面梁?jiǎn)卧獡Q算剛度矩陣：考慮截面彈性模量變化的平面梁?jiǎn)卧獡Q算剛度矩陣：丫髻沙大橋全長(zhǎng)1084米。主橋采用76m+360m+76m三跨連續(xù)自錨式鋼管混凝土拱橋橋型，主橋采用中承式雙肋懸鏈線無(wú)鉸拱，計(jì)算跨度344m，矢高76.45ｍ，矢跨比1/4.5。應(yīng)用上述方法，建立有限元模型，對(duì)丫髻沙大橋進(jìn)行分析。丫髻沙大橋全長(zhǎng)1084米。主橋采用76丫髻沙大橋在竣工時(shí)和通車運(yùn)營(yíng)1年后(此時(shí)拱肋混凝土的加載齡期約為18個(gè)月)對(duì)主拱拱肋拱頂截面的應(yīng)力和徐變總撓度進(jìn)行了測(cè)量，其與計(jì)算結(jié)果的對(duì)比見(jiàn)下：材料實(shí)測(cè)值計(jì)算值竣工時(shí)拱頂截面上緣應(yīng)力(MPa)鋼206.4222.8混凝土13.812.5運(yùn)營(yíng)1年后拱頂截面上緣應(yīng)力(MPa)鋼218.3224.4混凝土11.312.4徐變總撓度(mm)120115丫髻沙大橋在竣工時(shí)和通車運(yùn)營(yíng)1年后(此時(shí)拱肋混凝土的加載齡期跨中拱肋撓度隨時(shí)間變化曲線跨中拱肋撓度隨時(shí)間變化曲線跨中拱肋處混凝土應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線跨中拱肋處鋼管應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線跨中拱肋處混凝土應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線跨中拱肋處鋼管應(yīng)力隨時(shí)間拱腳拱肋處鋼管應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線拱腳拱肋處混凝土應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線拱腳拱肋處鋼管應(yīng)力隨時(shí)間變化曲線拱腳拱肋處混凝土應(yīng)力隨時(shí)間變算例跨徑(m)矢跨比拱軸線型結(jié)構(gòu)型式拱肋截面混凝土標(biāo)號(hào)型式高度(m)管徑×壁厚(mm×mm)算例1851/4二次拋物線中承式三肢桁式2.5650×12C50算例21601/5m＝1.543懸鏈線上承式啞鈴形2.51000×10C50算例31151/6m＝1.347懸鏈線下承式啞鈴形2800×10C30算例41001/9.6二次拋物線中承式單圓管0.65650×10C30算例51201/4二次拋物線中承式啞鈴形2900×10C40算例6761/4二次拋物線中承式啞鈴形1.9800×10C40算例7461/3二次拋物線中承式單圓管0.8800×14C50算例81601/5m＝1.5懸鏈線下承式啞鈴形3.751500×16C50算例93601/4.5m＝2懸鏈線中承式六肢桁式6.75750×18C50

進(jìn)一步對(duì)9個(gè)鋼管混凝土拱橋算例進(jìn)行計(jì)算分析，模型數(shù)據(jù)如下：算例跨徑(m)矢跨比拱軸線型結(jié)構(gòu)型式拱肋截面混凝土標(biāo)號(hào)型式高不考慮徐變(mm)考慮徐變(mm)兩者差值(mm)百分比算例125.1438.7813.6454.3%算例259.6490.6030.9651.9%算例352.7969.6816.7531.3%算例454.0872.6018.5134.2%算例526.1537.7111.5644.2%算例620.9630.219.2544.1%算例75.719.023.3157.9%算例845.6369.3723.7452.0%算例9410.74534.89124.1530.2%徐變前和發(fā)生徐變后（360天）跨中拱肋撓度比較

不考慮徐變(MPa)考慮徐變(MPa)兩者差值(MPa)百分比算例111.329.93-1.39-12.3%算例26.595.80-0.79-12.0%算例35.955.04-1.12-18.2%算例45.644.64-0.99-17.7%算例55.984.94-1.03-17.2%算例66.365.41-0.93-14.8%算例73.883.07-0.80-20.8%算例85.254.61-0.62-12.1%算例922.4914.06-8.43-37.5%徐變前和發(fā)生徐變后（360天）混凝土應(yīng)力比較不考慮徐變考慮徐變兩者差值百分比算例125.1438.781不考慮徐變(MPa)考慮徐變(MPa)兩者差值(MPa)百分比算例156.7486.4629.7152.4%算例236.2455.4019.1652.9%算例349.5766.3414.8829.0%算例444.9860.3515.3634.2%算例537.7354.0816.3543.3%算例641.4059.3217.9143.3%算例719.6729.9810.3152.4%算例828.8344.0715.1352.9%算例9158.59207.7449.1531.0%不考慮徐變(MPa)考慮徐變(MPa)兩者差值(MPa)百分比算例110.347.67-2.66-25.8%算例28.397.39-1.00-12.0%算例37.055.98-1.07-15.2%算例46.064.98-1.07-17.7%算例58.086.69-1.39-17.3%算例68.727.41-1.30-14.9%算例76.134.83-1.30-21.2%算例86.675.86-0.79-12.0%算例925.0215.02-10.00-40.1%徐變前和發(fā)生徐變后（360天）拱腳混凝土應(yīng)力比較徐變前和發(fā)生徐變后（360天）跨中鋼管應(yīng)力比較

不考慮徐變考慮徐變兩者差值百分比算例156.7486.462

1)鋼管混凝土拱橋拱肋發(fā)生徐變一年后的撓度增加量比較大，最高

時(shí)可以達(dá)到初始撓度的60％左右。

2)鋼管混凝土拱肋由于徐變（360天）產(chǎn)生的截面應(yīng)力重分布非常

大，核心混凝土的應(yīng)力減小和鋼管的應(yīng)力增大幅度都很大。核心

混凝土的應(yīng)力卸載值最高的可以達(dá)到初始應(yīng)力的40％左右，鋼管

的應(yīng)力增加量最高的可以超過(guò)初始應(yīng)力的50％。

3)徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的影響在早期比較顯著，撓度和混凝土、

鋼管應(yīng)力變化明顯，一年之后變化很小，其曲線的發(fā)展趨勢(shì)和鋼

管混凝土構(gòu)件徐變的發(fā)展趨勢(shì)大致相同。4)考慮彎矩對(duì)徐變的影響后，拱頂撓度和鋼管、混凝土的應(yīng)力都有

一定的變化。撓度增加幅度不大，隨著持荷時(shí)間逐漸加大?？紤]

彎矩作用下拱橋跨中撓度比不考慮彎矩時(shí)增加3％，混凝土的應(yīng)力

增加14.6％，鋼管的應(yīng)力增加9.3％。結(jié)論1)鋼管混凝土拱橋拱肋發(fā)生徐變一年后的撓度增加量比較大，

5)拱腳處和跨中處的應(yīng)力曲線發(fā)展趨勢(shì)大致相同，但是由于拱腳處

彎矩較大，混凝土的應(yīng)力減小16.7％，鋼管的應(yīng)力增加14.4％。6)考慮彎矩作用后，核心混凝土的應(yīng)力和鋼管應(yīng)力顯然要比不考慮

彎矩作用的大，從圖中可以看出，對(duì)于混凝土來(lái)說(shuō)，兩者之間的

差值是隨著持荷時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸減小的，而對(duì)于鋼管來(lái)說(shuō)，兩

者之間的差值隨著持荷時(shí)間的增長(zhǎng)而逐漸增大的。5)拱腳處和跨中處的應(yīng)力曲線發(fā)展趨勢(shì)大致相同，但是由于拱4.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力性能的影響分析隨著跨徑的提高和規(guī)模的增大，鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力性能和抗震性能研究日益顯得迫切，而結(jié)構(gòu)動(dòng)力性能對(duì)于結(jié)構(gòu)抗震性能分析十分重要，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于結(jié)構(gòu)徐變后的動(dòng)力性能的研究還遠(yuǎn)未深入：

1）Koh.C.G等（1997）采用BP模型的計(jì)算機(jī)程序來(lái)預(yù)測(cè)鋼筋混凝土梁在靜力荷載作用下添加反復(fù)荷載時(shí)梁的變形，運(yùn)用數(shù)值迭代計(jì)算每單元層的應(yīng)力和應(yīng)變。2）Sapountzakis和Katsikadelis(2003)采用了Sapountzakis（2000）建立的模型，考慮了板的平面內(nèi)力和變形，以及梁的軸向力和變形兩者對(duì)結(jié)構(gòu)的共同作用，分析鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)在徐變效應(yīng)作用下結(jié)構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)。結(jié)果表明徐變發(fā)生1000天后結(jié)構(gòu)自由振動(dòng)位移是徐變前自由振動(dòng)位移的2.05倍，是徐變前靜力位移的4.51倍。4.徐變對(duì)鋼管混凝土拱橋的動(dòng)力性能的影響分析