哑铃型钢管混凝土拱肋极限承载力研究

来源：计算力学学报杂志2015年第1期北京时间：

作者：李艳,赵均海,张常光,梁文彪

单位：长安大学 建筑工程学院, 西安 710061,长安大学 建筑工程学院, 西安 710061,长安大学 建筑工程学院, 西安 710061,中联西北工程设计研究院, 西安 710082

摘要：为了研究哑铃型钢管混凝土拱肋的力学性能,基于统一强度理论和等效梁柱法,考虑中间主应力和材料拉压比的影响,推导了其极限承载力的新公式.采用梁单元建立哑铃型钢管混凝土拱肋的有限元模型,对其受力全过程进行双重非线性分析.将理论分析结果和数值计算结果与相关文献的试验结果进行比较,吻合良好,验证了本文理论分析方法和有限元计算方法的正确性.采用有限元方法,对荷载工况、长细比、矢跨比、截面形式和腹腔混凝土等参数的影响特性进行分析,研究结果表明,荷载工况对哑铃型钢管混凝土拱肋的极限承载力影响显著,荷载越对称、均匀,拱肋的极限承载力越高,竖向变形越小;拱肋的极限承载力随长细比的增大而显著降低,随矢跨比的增大先提高后略有降低;截面形式对拱肋的强度和刚度均有较大影响,而腹腔混凝土对其强度和刚度几乎没有影响.

关键词：钢管混凝土拱肋,极限承载力,统一强度理论,等效梁柱法,数值仿真分析,

基金资助：国家自然科学基金(41202191);中国博士后科学基金(2012M520079,2013T60868);教育部博士点基金(20110205130001,20120205120001);长安大学中央高校基本科研业务费专项(2013G2283007,2014G5280010)资助项目.