波形鋼腹板拱橋靜力及穩(wěn)定性分析.pdf

1、近年來，拱橋在我國取得了蓬勃的發(fā)展，也取得了不少的成績，各類型的拱橋我國都是處于領先地位。拱橋要想繼續(xù)向大跨徑方向發(fā)展，自重是影響其發(fā)展的一個瓶頸，要解決好這個問題必須尋求新的結構來減輕自重。波形鋼腹板拱橋即是一種能很好的減輕自重的結構。
　　 波形鋼腹板拱橋是由波形鋼板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砼腹板而得名，用輕巧的波形鋼板代替占拱圈重量25％至35％的砼以后，能夠減輕拱圈的重量達20％至30％左右。試設計中拱圈重量減少了25.5％。拱圈的重

2、量減輕了，拱腳的水平推力也則相應減少了，對墩臺的要求也可以降低。
　　 本文運用大型通用有限元程序ANSYS，分別建立砼腹板和鋼腹板的拱橋模型，砼腹板模型采用實體單元建立；鋼腹板模型的頂底板采用實體單元建立，波形鋼腹板采用殼單元建立，兩種不同單元之間通過節(jié)點耦合來連接。
　　 通過在四種關鍵工況作用下靜力分析，考慮了幾何非線性，得出在無橫向風力荷載作用下，砼腹板拱橋和鋼腹板拱橋的拱圈最大位移相差不大；在有橫向風力荷載作用

3、下兩者相差較大。鋼腹板拱橋的應力都要比同種工況作用下的砼腹板的應力要大，增幅在8.42％到17.2％之間?？紤]兒何和材料非線性對兩種模型進行屈曲分析，分別計算了砼腹板拱橋和波形鋼腹板拱橋在四個關鍵工況下的穩(wěn)定性。得到在恒載和活載作用下，兩者的穩(wěn)定系數相差不大，分別為2.5653和2.9084；在橫向風荷載作用下，波形鋼腹板拱橋的穩(wěn)定性則減小很多為0.9878。證明波形鋼腹板拱橋的穩(wěn)定性對風比砼腹板拱橋的要敏感。
　　 通過對鋼板