混凝土桥梁的系杆梁端部损伤的仿真分析
钢管混凝土拱桥由于能较好地解决拱桥吊装重量和跨度之间的矛盾，具有承载力高、塑性和韧性好、施工方便和经济效果好等优点，解决了拱桥在大跨径方面高强度材料应用和施工两大难题，因此成为近十几年来发展最为迅速的桥梁结构之一。但是，相对于工程实践，钢管混凝土拱桥的设计理论相对滞后，迄今为止我国还没有专门的钢管混凝土拱桥设计规范，缺少工程顺利实施的理论依据和技术保证。本文应用有限元软件ANSYS对郑州市黄河二桥进行了三维仿真分析。经过分别对弯矩、剪力、轴向应力的对比与分析，发现系杆梁的端部单损伤对整座桥梁各个构件的影响情况。它对拱肋的弯矩、剪力、轴力有影响，且损伤越严重，这些内力就越大，但增大的量相对于原值不算很大。另外，拱肋的混凝土部分增大量要比钢管部分大。系杆梁端部单损伤对桥的端横梁几乎没有影响，这主要是因为端横梁简支在支座上，损伤对其没有影响，即使有影响，也只是通过拱肋和桥面板间接传递过来的。相对于直接的影响，就要小多了，所以说对端横梁几乎没有影响。对于中横梁的内力则有很大的影响，且越离损伤端越近，影响越大。这主要是因为横梁和系杆梁是固结在一起的，系杆梁端部损伤后，通过系杆梁传给中横梁。从整体角度看，系杆梁端部单损伤对整座桥的影响不大。相对于跨中损伤要小得多，主要原因是系杆梁端部主要是承受剪力的，损伤后只是抗剪能力差些，变形略微增大些，而跨中主要是抗弯的，损伤后，跨中巨大的弯矩会使损伤部位产生很大的转角，所以说跨中影响效果比梁端影响明显。若系杆梁端部损伤的更严重些，对整座桥的构件内力的影响会迅速增加。最严重的则将会导致部分应力超过材料的容许应力，导致构件开裂或断裂。
钢管混凝土拱桥 系杆梁 端部损伤 有限元分析
郝士科
华北水利水电学院,郑州市北环路36号,450011
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威海
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240-241
2012-08-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）