大跨径钢管混凝土拱桥关键力学问题研究——安徽省交通科技项目

TAIPINGHU BRIDGE
 

太平湖大桥位于中国安徽省黄山市黄山区太平湖柳家梁，在乌石景区和共辛景区之间，该桥东起黄山市太平湖景区，跨越太平湖峡谷，北至池州市青阳县，是北京－台北高速公路（国家高速G3）的组成部分之一，也是连接世界风景名胜黄山至九华山的主要桥梁之一。大桥采用主跨352米的中承式钢管混凝土提篮拱桥，桥宽30.8m。其结构新颖、构造复杂、技术难度大、科技含量高,是我国近年来建造技术最复杂的中承式钢管混凝土提篮拱桥之一。

本桥施工工况复杂、施工阶段繁多、需要考虑和模拟的机具多、涉及非线性问题多的特点，进行施工过程仿真研究对保证施工过程结构和机具安全，以及施工意图的顺利实现非常重要。研究团队在大跨径钢管混凝土施工仿真和二类稳定方面开展了系统的研究，实现了历经多个塑性铰破坏的大型结构二类稳定仿真计算，系统明确了计算模型、加载模式、施工过程、长期效应等对结构二类稳定过程的影响，并形成了可供设计和管理借鉴使用的建议。太平湖大桥二类稳定研究的主要内容包括：

1、  国内外大跨径拱桥二类稳定问题研究综述

2、  计算模型对二类稳定计算影响研究

3、  本构关系对二类稳定计算影响研究

4、  施工关键工况二类稳定研究

5、  使用阶段二类稳定研究

6、  长期效应对二类稳定影响的研究

7、  二类稳定参数研究

混合单元模型

拱肋节段模型及双单元钢管混凝土分析截面

大悬臂状态拱肋自重作用下荷载峰值点拱脚钢管及混凝土应力图

破坏点时拱顶混凝土Mises应力图