无源洞大跨度拱桥施工阶段稳定性分析

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该文对巴东无源洞钢管混凝土劲性骨架拱桥在施工阶段的稳定性进行了分析,对其施工方案进行了初步评价,并提出一些改进建议.该文的主要工作有:1.介绍了无源洞拱桥的工程背景及其施工方案,根据有限元理论划分单元,确定荷载;然后详细介绍了空间梁单元刚度矩阵的建立及其偏心修正;2.根据反幂法编制有限元稳定分析程序,对拱桥施工阶段进行材料弹性稳定分析,发现当拱圈失稳模态为面外失稳时,拱圈横向刚度对其稳定性有较大影响;3.采用荷载增量法,并将材料本构关系模型为理想弹塑性,编制了有限元稳定分析程序.取两种荷载增量模型,分别对拱桥施工阶段进行稳定分析,得出以下结论:(1)危险工况出现在施工第一、二阶段,应采取措施确保危险工况施工安全;(2)构件强度对结构稳定有较明显的影响,加载过程中不断有构件内力超出极限承载力而退出工作,导致结构刚度降低,稳定安全系数下降;(3)仅考虑竖向荷载时,拱圈屈曲模态均为面内屈曲;(4)施工方案总体上是可行的;4.提出了提高拱圈施工阶段稳定性的建议,主要有:(1).采用高标号混凝土灌注钢管,提高劲性骨架强度;(2)增大截面高度,提高面内侧度;(3)将施工第一阶段凝土底板浇筑工序分为两上阶段.
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