钢管混凝土拱极限承载力计算及相关参数分析

桥作文之大跨度钢拱桥结构极限承载力分析

大跨度钢拱桥结构极限承载力分析摘要：随着拱桥跨径的不断增大，拱桥的极限承载力问题已引起了人们的广泛重视。

本文从分析理论、试验研究及极限承载力分析方面介绍拱桥结构极限承载力研究现状与发展趋势。

关键词：大跨度拱桥；承载力；分析随着拱桥跨径的不断增大，拱桥的极限承载力问题将会变得更为重要。

过去，人们对拱桥的极限承载力分析主要采用线性方法，其中具有代表性的是线性屈曲法，由于该方法未考虑结构非线性和结构“初始缺陷”的影响，因此，仅适用于较理想的结构。

随着计算机的日益发展和广泛应用，非线性有限元分析方法不断兴起，并逐渐成为结构极限承载力分析中强有力的工具。

由于结构材料非线性的复杂性，目前缺乏相应的分析软件，精确考虑结构几何非线性和材料非线性的方法在拱桥极限承载力分析中一直未得到应用。

此外，我国对拱桥极限承载力的研究主要集中在钢筋混凝土拱、钢桁架拱以及钢管混凝土拱，对大跨度钢拱桥极限承载力分析研究较少。

然而，随着国民经济的迅速发展，拱桥跨度的不断增大，开展对大跨度钢拱桥极限承载力的研究已势在必行。

1 现状1.1 分析理论和方法现状人们对拱桥结构极限承载力的认识是与其计算理论的发展紧密相连的。

早期的拱桥极限承载力理论为线弹性理论，该理论是首先假定结构的不同失稳模态，建立起相应的屈曲平衡微分方程，然后求解得到结构的极限荷载或者是通过求解特征值的方法计算出相应的屈曲临界荷载，因此，该理论属于第一类稳定理论的范畴。

随着拱桥跨径的增大，人们逐渐发现采用线弹性理论会过高地估计结构的承载能力，是偏于不安全的。

因此，建立了拱桥结构极限承载力分析的挠度理论，该理论是建立在结构第二类稳定的基础上，考虑了结构几何非线性对极限荷载的影响。

随后，更为精确的弹塑性分析理论被建立起来，并被运用到拱桥结构极限承载力分析中去。

由于该理论综合考虑了结构几何、材料非线性的影响，因此，采用该理论计算出的临界荷载能较真实地反映结构的承载能力。

拱桥极限承载力理论的发展离不开其分析方法的发展。

新型哑铃形钢管混凝土拱肋极限承载力计算方法

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｅｗｄｕｍｂｂｅｌｌ — ｓｈａｐｅｄｃｏｎｃｒｅｔｅｉｆｌｌｅｄｓｔｅｅｌｔｕｂｅ（ＣＦＳＴ）ｍｅｍｂｅｒｈａｓｂｅｅｎｇｒａｄｕａｌｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅ
新型哑铃形钢管混凝土拱肋极限承载力计算方法
吴春巧，盛叶，黄文金
（福建农林大学交通与土木工程学院，福建福州３５０００２）
摘要：新型哑铃形钢管混凝土构件能有效地解决传统哑铃形钢管混凝土构件在施工过程中出现的爆管问题，这
Ｊｕｎ．２０１３
文章编号：１００９－４８２２（２０１３）０３－１７１３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００９－４８２２．２０１３．０３．０２８
ｗｈｉｃｈｉｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｆｒｏｍａｒｅａｌｎｅｗｄｕｍｂｂｅｌｌ－ｓｈａｐｅｄａｒｃｈｂｉｄｒｇｅ．
ＷＵＣｈｕｎ — ｑｉａｏ，ＳＨＥＮＧＹｅ，ＨＵＡＮＧＷｅｎ — ｊｉｎ
（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎａｎｄＣｉｖｉｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＦｕｊｉａｎＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅａｎｄＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０００２，Ｃｈｉｎａ）

钢管混凝土柱承载力计算

钢管混凝土柱承载力计算
1.确定柱的尺寸：包括柱的截面形状、柱长及受力情况等。

根据设计
要求和结构计算的要求，确定钢管的内径、外径、厚度等参数。

2.钢管强度计算：钢管的承载能力主要包括强度和稳定性两个方面。

在计算强度时，可以根据截面形状和受力情况确定受压、受拉区域，计算
受压区域的抗压承载力和受拉区域的抗拉承载力。

3.混凝土承载力计算：混凝土的承载力主要由混凝土的抗压强度决定。

根据钢管的尺寸和受力情况，计算出混凝土所承受的压力，然后根据混凝
土的抗压强度，得到混凝土的承载力。

4.协同效应计算：钢管和混凝土是钢管混凝土柱的组成部分，二者之
间通过混凝土填充管道的方式实现力的传递。

在计算中需要考虑钢管和混
凝土之间的协同效应，即钢管与混凝土的相互制约和共同工作。

5.构造计算模型：根据具体的设计要求和计算方法，将整个钢管混凝
土柱的计算过程建立成一个合理的计算模型，包括钢管和混凝土的尺寸、
材料特性、受力情况等。

6.承载力计算：根据以上的步骤和计算模型，进行钢管混凝土柱的承
载力计算。

计算的结果应当满足设计要求和强度安全要求，确定柱的尺寸
和材料。

需要注意的是，上述计算方法只是一种常用的计算方法，真实工程中
的计算往往更加复杂，需要根据具体的设计要求和构造形式进行计算。

此外，在实际工程中，还需要考虑其他因素，如柱的轴心受力情况、边缘效应、开裂和翻转等，以确保柱的承载能力和结构的稳定性。

整个计算过程需要结构工程师根据具体的设计要求和实际情况进行评估，并进行必要的验算和优化设计，以确保钢管混凝土柱的承载能力和结构的安全性。

大跨度钢管混凝土拱桥受力性能分析

参考内容
基本内容
随着经济的发展和科技的进步，我国基础设施建设规模不断扩大，尤其是大跨度桥梁的建设取得了长足的发展。大跨度钢管混凝土拱桥作为现代桥梁工程的重要类型，具有结构轻盈、跨越能力大、美观环保等优点，因此在公路、铁路和城市交通领域得到广泛应用。
然而，大跨度钢管混凝土拱桥施工过程复杂，涉及众多关键技术，如何确保桥梁施工过程中的稳定性、安全性和精度控制成为亟待解决的问题。本次演示旨在探讨大跨度钢管混凝土拱桥施工控制方面的研究，以期为类似桥梁工程建设提供理论支持和实践指导。
参考内容二
一、引言
随着现代工程技术的不断发展，大跨度桥梁的设计和施工越来越受到人们的。大跨度桥梁不仅在视觉上提供了宏大的景观效果，而且在功能上满足了跨越大型河流、峡谷或其他复杂地形的需求。在众多大跨度桥梁中，大跨度钢管混凝土拱桥因其独特的结构特性，如高强度、耐久性好、造价低等，而在桥梁工程中具有广泛的应用。
在实验研究方面，学者们通过制作缩尺模型、全桥模型等进行了各种加载实验，以探究拱桥的受力性能。这些实验表明，大跨度钢管混凝土拱桥具有良好的承载能力和变形性能，同时拱脚处容易出现裂缝。尽管实验研究在某些方面取得了成果，但仍存在实验条件与实际环境有所差异等问题。
本次演示主要研究大跨度钢管混凝土拱桥的受力性能，借助完善的理论和实验设施，旨在探寻拱桥结构中应力、应变和强度等指标的变化规律。首先，运用有限元软件建立大跨度钢管混凝土拱桥的数值模型，进行静力分析和模态分析，以获取拱桥在自重作用下的应力分布和振动特性。
文献综述
大跨度钢管混凝土拱桥的非线性地震反应研究已经取得了不少进展。国内外学者通过理论分析、实验研究及数值模拟等方法，对拱桥的地震响应进行了深入探讨。已有的研究主要集中在以下几个方面：

钢管混凝土轴心受压承载力计算理论比较分析

凝土轴压构件的承载力。（）３ＡＤ规范。Ｉ（９７是日本建筑学量再采用换算模量对其进行内力分析的，以会出现分析结果ＡＪ１９）所
会在大量试验研究的基础上提出的设计规范，它同时给出了极和构件设计不准确的情况；另外，将钢管和混凝土统一成整体限状态设计法和允许应力设计法，其截面形式包括圆形和方、后，不易明确混凝土的分担作用和结构行为，以具有一定的所矩形。（）Ｂ１．１０３钢管混凝土结构技术规程》４ＤＪ３５－０。《２为福建局限性。
１．统一理论。统一理论 ” “ 是钟善桐１９年在总结以往研９３引起了国内外诸多学者的关注，过长期深入的研究，得了究成果的基础之上提出的，通取该理论认为钢管混凝土在承受各种
巨大的成果。目前，国外关于钢管混凝土构件的设计规程主要荷载作用时的工作性能是随材料的物理参数、统一体的几何参
使而且该计算公式是在回归但随着经济的发展，我国学者在这一领域所取得的研究成果也工作效应，其计算结果偏于安全，令人瞩目，制定的设计规程包括ＣＣＳ８９１９）分析的基础之上建立的，Ｅ２：０（９２、缺乏试验验证，还需进一步研究。
别为：一理论、钢理论和拟混凝土理论。统拟
【关键词】钢管混凝土；轴心受压承载力；计算理论
钢管混凝土结构是指在钢管内充填素混凝土形成的组合土的计算理论主要有三种：统一理论、拟钢理论和拟混凝土理结构，它凭着高承载力、塑性和韧性好、耐火性能好、经济效益论，现分别做简要介绍。好和施工方便等优点在实际工程中得到了广泛的应用，同时也

拱桥—钢管拱计算书(DOC)

潜江河大桥计算书1．基本信息1.1.工程概况祥和路位于安庆市新城中心区，是安庆市城市规划中一条重要的东西走等主要城市道路交叉。

顺安路至潜江路之间路基按38米设计，本桥——潜江河大桥位于顺安路和潜江路之间。

本桥位于规划河流潜江沟上，潜江沟规划河底宽度45m，上口宽度80~100m，设计采用1×60m下承式钢管混凝土系杆拱跨越。

1.2.技术标准（1）设计荷载：公路－Ⅰ级，人群荷载集度3.5kN/m2。

（2）桥面横坡：双向1.5％。

（3）桥梁横断面：2×[4.5m(人行道)+4.5 m(非)+2.5m(隔离带)]+15m(车)=38m(全宽)。

（4）地震动峰值加速度0.1 g（基本烈度7度），按8度抗震设防。

（5）环境类别：I（6）年平均相对湿度：70%（7）竖向梯度温度效应：按现行规范规定取值。

（8）年均温差：按升温20℃。

（9）结构重要性系数：11.3.主要规范《城市桥梁设计准则》（CJJ 11－93）《公路桥涵设计通用规范》(JTG D60－2004)《桥梁抗震设计细则》(JTG/T B02-01－2008)《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JT GD62-2004)《公路桥涵地基与基础设计规范》(JT GD63-2007)《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》（JTJ025-86）《钢管混凝土结构设计与施工规程》（CECS28：90）《钢管混凝土结构技术规范》（DBJ 13-51-2003）福建省地方标准《钢结构设计规范》（GB 50017-2003）其他相关的国家标准、规范1.4.结构概述桥梁横向布置：4.5m（人行道）+4.5m（非机动车道）+2.5m（隔离带）+15m（机动车道）+2.5m（隔离带）+4.5m（非机动车道）+4.5m（人行道），桥梁总宽38m。

钢管混凝土承载力计算表

钢管混凝土承载力计算表
钢管外径 d800柱实际长度 l17M110钢管壁厚 t12柱计算长度系数μ1M210钢管材料信息：16Mn柱计算长度l017柱端弯距0抗压强度设计值 fa310柱等效长度系数k1柱端轴力8250屈服强度 fy345柱等效长度le17e0:0弹性模量 Ea：206000β1
混凝土材料信息：C40
抗压强度设计值 fc19.5满足
弹性模量 Ec：32500不满足
构造要求:
1.混凝土强度等级不宜低于C30.满足
2.钢管外径不宜小于100毫米,壁厚不宜小于4毫米.满足
3.d/t宜在20~85*SQRT(235/fy)之间满足
4.套箍指标θ宜在0.3~3之间.满足
5.容许长细比l/d不宜超过表3.1.5的限值(20).不满足
套箍指标θ:0.99855294
长细比折减系数φl0.52236913
偏心率折减系数φe1
N0:27647.4325
承载力设计值 Nμ:14442.1652
说明:
1. 本表根据中国工程建设标准化协会标准《钢管混凝土结构设计与施工规程》编写.
2. 本表用于计算圆形截面钢管混凝土柱承载力.
3. 钢管柱按无侧移框架柱计算.
4. 轴心受压柱时,取M1=M2
5. M1是柱端弯距设计值较小者,M2是柱端弯距设计值较大者,M1<M2.
6. 若柱为单曲压弯,β为正,若柱为双曲压弯,β为负.
7.截面尺寸单位:mm;柱长:m;材料信息:N/mm2;弯距:KN-M;轴力、承载力:KN;
规程》编写.。

钢管混凝土核心柱极限承载力分析

钢管混凝土核心柱极限承载力分析
周笑，阳彭
（成都医学院基建工程处，四川成都６０８）１０４
【摘要】钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料的相互作用，充分发挥两种材料的力学性能｝管而钢
混凝土柱则利用外包混凝土解决了钢管裸露在外带来的种种问题。文中详细推导了普通箍筋约束钢管混凝
【中图分类号】Ｔ３３１Ｕ２，
【文献标识码】Ａ
研究还未见有关报导，缺乏设计所需的合理计算公式。本文主要就这两类柱的极限承载力计算进行分析研究。
１钢管混凝土核心柱的特点
钢管混凝土利用钢管和混凝土两种材料在受力过程中
钢管混凝土柱根据外包混凝土箍筋约束情况，以分为可以下几种类型：普通箍筋约束钢管混凝土柱（以下称柱Ａ）；
分别为纵向受压钢筋的截面积和强度，＝ｌ。Ａ｝挚，
１ｃＪ
考虑到外包混凝土与钢管混凝土核心一般不能同时达到极限承载力，需增加一个折减系数，即：
防腐及防火处理，此，程中常采用对其外包混凝土处理，为工即将钢管混凝土置于柱截面核心，包普通钢筋混凝土，外内
２柱Ａ极限承载力分析
目前，内外介绍该类组合柱极限承载力方法主要有以国
型及配筋情况而定。而柱Ａ外包混凝土没有普通箍筋的横向约束作用，钢管内混凝土只受到钢管一层横向约束作用。对于普通钢管混凝土柱极限承载力性能，内外已做了国大量的理论分析和试验研究，提出了相应的计算公式。而并钢管混凝土柱Ａ，国内外在这方面的研究刚刚起步；Ｂ的柱