【摘 要】
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钢管混凝土拱桥具有承载力大、跨越能力强、外形优美等特点,在国内得到广泛应用,最大跨度已达到了575m,700m级拱桥也已开展可行性研究。随着拱桥跨径的进一步增大,需要管径1.5m或以上的钢管混凝土构件才能满足承载力要求。《公路钢管混凝土拱桥设计规范》（JTG/T D65-06-2015）仅给出了钢管直径1.5m以内的构件承载力计算公式。鉴于此,本文针对直径超过1.5m的钢管混凝土构件承载力开展数值
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钢管混凝土拱桥具有承载力大、跨越能力强、外形优美等特点,在国内得到广泛应用,最大跨度已达到了575m,700m级拱桥也已开展可行性研究。随着拱桥跨径的进一步增大,需要管径1.5m或以上的钢管混凝土构件才能满足承载力要求。《公路钢管混凝土拱桥设计规范》（JTG/T D65-06-2015）仅给出了钢管直径1.5m以内的构件承载力计算公式。鉴于此,本文针对直径超过1.5m的钢管混凝土构件承载力开展数值分析,主要研究内容如下:（1）基于钢材本构关系和核心混凝土本构关系,利用ANSYS参数化设计语言,建立管径1.5m～2.0m的钢管混凝土实体模型,分析不同管径、不同材料强度及不同截面含钢率的构件承载力,采用统一理论、极限平衡法及规范计算公式对分析结果进行验证。（2）基于钢管环向应力等效原则,利用轴对称壳单元的热胀应力模拟混凝土自应力效应,建立起不同管径条件下混凝土自应力与温度的关系;根据自应力钢管混凝土本构模型,分析1MPa～5MPa的自应力对直径1.5m～2.0m钢管混凝土构件承载力的影响。（3）针对工程中常见的冠状和月牙形两种脱空模式,利用面-面接触单元建立起管径1.5m～2.0m的钢管混凝土脱空构件粘结-滑移模型,分析不同脱空率对钢管混凝土构件变形趋势、应力分布及承载力的影响,通过回归分析得到两种脱空形式所对应的构件承载力折减系数计算公式。（4）开展包含钢管初应力和混凝土自应力的钢管混凝土构件承载力分析,利用空间曲面拟合,提出同时考虑钢管初应力及混凝土自应力效应的构件承载力修正系数,以拓展现行规范钢管混凝土承载力计算公式的适用范围,使其适用于管径1.5m～2.0m构件的承载力计算。
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