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                            桥梁检测|国际外标准中拱桥波动性盘算办法

                            公布:2020-03-03 阅读:516次

                            拱桥是桥梁的根本方式之一, 因其经济、雅观、刚度较大, 使用非常普遍, 随着高强度资料和先辈施工办法的不时呈现, 拱桥开端向薄型和大跨趋向开展, 这就使其波动题目显得日益突出, 乃至成为制约其开展的次要要素之一。

                             

                            依照拱桥在失稳时能否发作量变的观念, 可将其波动分为第一类波动题目和第二类波动题目, 此中第 一类波动题目是指关于较柔细的拱, 当其接受的荷载到达肯定的临界值时, 拱的均衡形态就会呈现分枝, 使原来的均衡形态得到波动性而转向新的均衡形态; 而第二类波动题目是指关于不太细长的拱, 均衡方式不发作量变, 能够在发作面内弹性屈曲之前, 就进入了弹塑性形态, 应按塑性剖析法确定其压溃荷载, 是极值点题目。 

                             

                            拱桥属于压弯构件, 并且不行防止地存在着初始缺陷, 因而严厉地说应属于第二类失稳, 但由于其方 程求解的庞大性, 在实践拱桥设计中, 对中小跨度的拱桥多按第一类波动实际验算拱桥的波动性。

                             

                            1、国际标准

                              

                            在我国《公路桥涵设计标准》中, 要求对各施工阶段及成桥后拱截面的强度和波动停止盘算。关于长细比不大, 且矢跨比 f/L 在0.3以下的拱, 纵向波动性验算表达为强度校核的方式, 行将拱肋换算成相称长度压杆, 按均匀轴向力, 接纳钢筋混凝土轴心受压构件强度盘算公式; 当拱肋(换算直杆)的长细比大于《桥规》规则值时, 则按压杆临界力验算纵向波动, 平安系数 K = N L/N j 约为 4~ 5。这种盘算办法是基于拱的弹性屈曲剖析, 假定拱轴线稳定形, 没有思索多少非线性和资料非线性(普通平安系数比思索非线性稍高,偏于不平安) , 因而次要实用于小跨度拱桥的纵向波动性盘算。

                              

                            同时, 我国标准还要求当拱圈宽度小于跨径的1/20, 或拱肋宽度小于联络各拱肋的横系梁间距的 1/20 时, 应验算拱圈或拱肋的横向波动。当盘算用横系梁衔接的拱肋横向波动时, 可将拱桥视为即是拱轴长度的立体桁架, 按受压组合构件决议其盘算长度和长细比。这种办法属于当量组合压杆法, 由于没有思索拱肋部分挠曲的影响, 比拟直接和大略, 能够和实践后果相差较大, 并且对拱肋横向波动的盘算现在也尚处于探究阶段, 还是次要靠实验办法或类似盘算来处理。

                               

                            2、德美标准

                              

                            在德国的钢构造标准DN 18800-Ⅱ-1988 标准草案中, 对拱的面内、面外波动是应用等效长细比把拱化做受压直杆的波动题目来盘算, 根本头脑和我国标准相近。

                              

                            在《美国公路桥梁设计标准》中, 关于钢及钢筋混凝土拱在盘算面内波动时均接纳弯矩缩小系数法, 而且在树立力学模子时要求计入受压构件的非弹性功能, 在波动剖析中要求包罗变形效应和构件的轴线偏离直线的状况。可见该标准关于拱思索了第二类波动题目, 关于中小跨度拱, 把拱看作一根压弯杆件, 用弯矩缩小系数法来思索“梁柱效应”, 用强度验算来替代拱的第二类波动题目的验算。但是该标准对横向波动亦未做特殊阐明。

                              

                            摘自:石家庄铁道学院学报《拱桥波动剖析的标准办法与发起》