基于板-梁理论的哑铃形钢管混凝土拱平面外整体稳定研究

Abstract

哑铃形钢管混凝土拱因其良好的受力性能，在大跨度桥梁工程和建筑结构中得到大量的应用。以两端简支的哑铃形钢管混凝土拱为研究对象，基于板-梁理论推导了哑铃形截面平面外抗弯刚度、抗扭刚度和翘曲刚度计算公式。选取15个不同长细比、张角的钢管混凝土拱为研究对象，利用ANSYS建立有限元模型，验证其在纯弯和轴压作用下的平面外屈曲情况。研究表明：纯弯作用下哑铃形钢管混凝土拱弯扭屈曲荷载平均误差为4.6%，最大误差为6.2%，轴压作用下哑铃形钢管混凝土拱弯扭屈曲荷载平均误差为-7.5%，最大误差为-8.4%，证明了求解哑铃形钢管混凝土拱参数的合理性，可为实际工程提供设计参考。

Keywords

• 板-梁理论
• 哑铃形
• 平面外稳定
• 钢管混凝土拱