平面布索斜跨拱桥设计参数敏感性分析

平面布索斜跨拱桥的吊杆一端锚固在拱肋的拱顶区域,另一端锚固在主梁的中线上,所有吊杆位于同一个平面内。这种平面布索斜跨拱桥设计新颖,不仅其拱梁结构受力明确,而且外观简洁优美,车辆行驶的通视性好。为了研究该斜跨拱桥的设计参数的取值对结构静力特性的影响,本文以中山市一座平面布索的斜跨拱桥为工程背景,通过建立空间杆系有限元模型,对拱肋刚度、吊杆下锚固点间距、拱轴线水平投影与主梁中心线的夹角等三个设计参数的敏感性进行了分析。研究结果表明:在移动荷载作用下,拱肋刚度变化对拱的内力和变形影响较为明显,而对主梁弯矩和挠度的影响较小;吊杆下锚固点间距的增大将导致拱的内力减小,使主梁的跨中弯矩增大;拱轴线水平投影与主梁中心线的夹角在15°~27°范围内变化则对拱与主梁的内力和位移没有明显的影响。本文研究成果可为该类桥梁的初步设计提供有益的参考。

考虑轴向约束的钢筋混凝土梁高温下竖向推覆试验

为研究轴向约束对钢筋混凝土梁高温下大变形力学性能的影响,进行了1根常温和2根高温下约束梁的竖向推覆试验。比较分析了不同升温时间对轴向约束钢筋混凝土梁测点温度、升温反应及延性和耗能等的影响;重点研究了轴向约束钢筋混凝土梁的高温反应、破坏形态、承载能力和受力机制。结果表明:升温过程中,随着温度的升高,轴向约束钢筋混凝土梁不断向下挠曲,但炉温超过800℃之后,挠度有所恢复;由于受热膨胀引起的轴压力影响,高温下约束梁塑性铰区域明显缩小,其延性和耗能能力随着温度的升高而降低;高温作用产生的初始轴压力提高了梁的峰值承载力,但随着升温时间的延长,其提高幅度低于材料劣化对梁峰值承载力的降低幅度;初始轴压力使得高温梁在破坏前始终处于压弯机制;研究结果可为验证和校正火灾下约束混凝土梁力学行为的数值模拟以及理论分析提供可靠的试验数据,并为进一步探讨高温下钢筋混凝土约束梁大变形时的破坏准则提供依据。