1、大跨度鋼管混凝土拱橋是一種自架設(shè)體系結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)的剛度是分階段逐漸組合而成的，整個(gè)施工過程復(fù)雜而又漫長(zhǎng)，因此施工過程的仿真計(jì)算分析及相應(yīng)施工階段結(jié)構(gòu)的位移、內(nèi)力實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)是十分必要的。本文依托湖北省交通廳科技攻關(guān)項(xiàng)目“大跨度鋼管混凝土拱橋施工控制關(guān)鍵技術(shù)研究”，以湖北省恩施州景陽河大橋?yàn)楣こ瘫尘?，?duì)鋼管拱肋架設(shè)及管內(nèi)混凝土灌注施工過程進(jìn)行仿真計(jì)算分析。主要內(nèi)容如下： 1．在鋼管混凝土拱橋施工過程的模擬分析中，運(yùn)用“單元生死技術(shù)”，解

2、決了正裝分析和倒裝分析中繁瑣的建模問題和復(fù)雜的數(shù)據(jù)傳輸難題，并編制出相應(yīng)的ANSYS命令流程序，以實(shí)現(xiàn)施工仿真分析的程序化、簡(jiǎn)單化。 2．基于最優(yōu)化理論，對(duì)鋼管混凝土拱橋拱肋架設(shè)過程的扣索索力進(jìn)行仿真計(jì)算。在對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行空間有限元計(jì)算的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置目標(biāo)函數(shù)，約束設(shè)計(jì)變量和狀態(tài)變量，迭代優(yōu)化出最佳的索力值，并通過和常用計(jì)算方法及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相比較，得出計(jì)算的索力既能確保結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài)和變形始終處在安全范圍內(nèi)，又能保證架設(shè)和調(diào)整后

3、的拱肋線形符合設(shè)計(jì)期望，而且索力的計(jì)算精度較高，收斂速度快。 3．基于幾何非線性、材料非線性及雙重非線性分析的基本理論，結(jié)合鋼管管內(nèi)混凝土灌注施工工藝及混凝土泵送順序，對(duì)管內(nèi)混凝土灌注施工全過程進(jìn)行仿真計(jì)算分析，研究了此階段結(jié)構(gòu)的受力及變形情況；對(duì)該施工過程結(jié)構(gòu)的線性、幾何非線性及雙重非線性穩(wěn)定性進(jìn)行詳細(xì)分析，確定其失穩(wěn)模態(tài)及穩(wěn)定系數(shù)。分析結(jié)果表明，該橋的面內(nèi)剛度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于面外剛度；各灌注施工工況下的穩(wěn)定系數(shù)都大于10，拱肋整體失