钢管混凝土拱肋有限元模拟的影响因素分析研究

对某500 m级钢管混凝土拱桥的拱肋两种模拟方法进行了详细的研究,借助Midas/Civil软件,采用联合截面和双单元法分别建立全桥空间有限元模型,对比分析了两种方法对各主要施工阶段关键截面的钢管应力、核心混凝土应力及位移的异同。并对拱肋模拟的影响因素进行了分析,可为相关大跨径混凝土拱桥提供参考。     

某下承式钢管混凝土拱桥二类稳定分析研究

为研究下承式钢管混凝土拱桥二类稳定性问题,以某下承式钢管混凝土拱桥的方案设计为背景,利用大型分析软件ANSYS建立3个全桥有限元模型,其钢管混凝土材料分别采用统一理论法、组合截面法和双单元法进行模拟;探讨了二类稳定安全系数的评判标准,根据规范提出了二类稳定安全系数的判定计算方法。计算分析结果表明,统一理论法计算值偏大;组合截面法和双单元法能比较真实地模拟钢管混凝土材料,拱桥稳定性分析二者计算结果相近;该下承式钢管混凝土拱桥稳定性有保证。     

温福铁路昆阳特大桥施工控制

温福铁路昆阳特大桥主桥采用(64+136+64)m预应力混凝土连续梁与钢管混凝土拱组合结构,在主桥施工期间,运用有限元理论建立了该桥的MIDAS计算模型,将施工控制过程中的实测应力值和变形值与计算值进行对比分析,并根据分析结果对主桥的施工采取相应的控制措施,使主桥在施工的各个阶段其连续梁和钢管拱拱肋截面的应力、变形均符...     

钢管混凝土组合截面的刚度取值研究

钢管混凝土组合截面刚度取值,对钢管混凝土拱桥内力和变形有较大影响。针对组合截面刚度取值对桥梁结构内力和变形的影响进行理论分析,并结合工程实例表明了组合截面刚度折减的必要性。     

中承式钢管混凝土拱桥空间弹塑性稳定性分析

基于U.L列式单元增量平衡方程,采用单元节点截面内力塑性系数法建立钢管混凝土空间梁单元弹塑性刚度矩阵,并编制了钢管混凝土拱桥空间稳定分析方法及设计程序,采用初始内力法考虑阶段间体系转换及弹性内力的传递,计算分析了益阳资江三桥主孔钢管拱桥施工阶段及成桥使用阶段空间稳定性,探讨了材料非线性以及桥面以上拱肋之间加设横向风撑对其稳定安全系数的影响。     

Kalman滤波方法在天子山大桥施工线形控制中的应用

钢管混凝土桁式组合拱桥是一种崭新的桥梁结构类型，结合湖南省永连公路天子山钢管混凝土桁式组合拱桥的施工建设，重点探讨了将基本离散线性系统的Kalman滤波法应用于该种桥型的施工控制中的方法。全桥施工完成后，下弦各观测点中与设计标高的误差最大值为2．2cm，小于验收标准的3．5cm，全桥线形符合设计验收要求。     

大跨度钢管砼拱桥拱肋计算模型分析

以某特大跨径钢管砼提篮拱桥为背景,分别采用双单元法和施工阶段联合截面法建立计算模型,在考虑砼徐变因素的条件下,对其施工阶段和成桥阶段进行分析比较。结果表明,两种模型均可进行屈曲分析,差异在3%以内;在成桥阶段的应力和变形增量几乎相同,施工阶段则不同,应恰当选择施工阶段计算模拟方法;对于施工阶段的分析,双单元法模型受荷载时的累积位移、瞬时变形较大,联合截面法能更准确地模拟砼浇筑过程中叠合刚度的变化,且建模简便、计算效率高,是荷载试验与主拱肋下弦轴应力控制设计的较优建模方法。     

钢管混凝土拱组合截面力学性能研究

对钢管混凝土拱实体建立三维有限元分析模型,采用大型通用有限元程序ALGOR93对钢管混凝土拱组合截面的力学性能进行计算分析。分析表明,混凝土的强度等级、收缩徐变及膨胀效应对钢管混凝土拱组合截面的力学性能有显著影响,应引起工程界及理论界的注意。     

钢管混凝土拱梁组合体系的探讨

针对近年来已建钢管混凝土拱桥设计施工现状 ,结合广东韶关两座正在施工的钢管混凝土拱梁组合体系桥 ,从拱肋截面型式、吊杆构造、行车道梁等方面存在的问题进行了一些探讨 ,提出了解决这些问题的一些方法 ,并成功地应用于工程实践     

一种新型桥梁——矩形钢管混凝土组合桁架连续刚构桥施工技术

矩形钢管混凝土组合桁架连续刚构桥作为一种新型结构桥梁,目前尚无成套的施工技术方案。该桥主要的结构形式为Y型钢管混凝土桥墩和部分填充混凝土的钢管混凝土桁架主梁,采用了钢管桁架现场拼组、节段安装和钢管灌注混凝土等关键施工工艺。为保证该桥的施工质量,进行了矩形钢管混凝土组合桁架连续刚构桥施工方法研究,形成了一套较为完善的施工技术以期能够指导同类桥梁的设计施工。     

大跨径钢管混凝土劲性骨架拱肋施工阶段受力与稳定分析

向莆铁路尤溪大桥为一座上承式劲性骨架钢筋混凝土拱桥,拱肋结构刚度大,跨越能力强,但拱肋结构的形成过程体系多变,受力复杂,为了研究该桥施工过程中钢管混凝土劲性骨架拱肋的内力和稳定性,建立了空间有限元分析模型,模拟施工过程中钢管混凝土截面和钢筋混凝土箱形截面的形成过程。根据计算结果可知,弦杆钢管内灌注混凝土的顺序对弦杆应力影响不大,拱肋外包混凝土分层浇筑方案对混凝土的应力有较大影响,该桥三环浇筑方案外包混凝土没有出现拉应力,实际施工中应确保每一层混凝土浇筑过程中的各段混凝土的浇筑同时进行,尽可能达到实际施工与计算模型两者吻合。施工过程中钢管骨架最大悬臂阶段及钢管骨架合龙灌注混凝土后的稳定系数均大于4,满足规范要求。     

FRP管混凝土悬带拱桥试设计研究

FRP管轻质高强、耐久性好、易于维护,为了解FRP管应用于悬带拱桥体系时,桥梁的力学性能,以某大学中轴线景观人行桥——钢管混凝土悬带拱桥为背景,进行FRP管和混凝土的组合结构替代钢管混凝土结构的试设计研究。FRP种类较多,试设计时将拱肋调整为GFRP圆管混凝土,吊杆更换为GFRP变截面矩形方管,横梁更换为GFRP圆管混凝土,2条悬带增加为3条,悬带更换为可更换式的CFRP索。采用有限元软件建立试设计桥有限元模型,对试设计桥静力性能、弹性稳定性及自振频率进行验算,并比较不同阶段下FRP管混凝土悬带拱桥与钢管混凝土悬带拱桥静力性能。研究结果表明:FRP管混凝土悬带拱桥的静力性能和动力性能均可满足国内外现行的规范要求,FRP管混凝土悬带拱桥在施工阶段和正常使用阶段的内力均小于钢管混凝土悬带拱桥的内力。     

钢管混凝土拱桥3种规范承载力计算比较

以3座钢管混凝土拱桥实桥为算例,比较了国家标准GB 50923-2013《钢管混凝土拱桥技术规范》、行业标准JTG/T D65-06-2015《公路钢管混凝土拱桥设计规范》和重庆市地方标准CQJTG/T D66-2011《公路钢管混凝土拱桥设计规范》在拱肋截面强度验算和整体稳定验算等方面的异同点。结果表明:3种规范所计算的截面刚度相差较大,对超静定拱的内力有一定的影响;梁拱组合的拱桥中,采用等效降温法考虑管内混凝土徐变作用与有限元分析结果有较大差异,宜采用规范推荐的公式法。     

徐变对钢管混凝土梁拱组合桥的影响

叙述钢管混凝土梁拱组合桥徐变的分析方法,并通过算例分析说明徐变对钢管混凝土梁拱组合桥的内力重分布及拱肋截面应力重分布的显著影响。     

渝黔铁路夜郎河大桥主桥设计关键技术

渝黔铁路夜郎河大桥主桥采用一跨370m的上承式钢筋混凝土拱桥。拱脚采用等截面实心超大桩径倾斜桩基础(截面长22.502 m、宽16.388 m),工程量及边坡开挖量小且施工安全、环保。主拱圈采用2个单箱单室拱肋相交组成的X形拱圈,极大地提高了桥梁的横向刚度,主拱圈外包混凝土分层(可减少对劲性骨架的强度要求)分段(可增加工作面)浇筑。钢管混凝土劲性骨架采用由通长钢管组成的桁架拱,钢管内灌注泵送混凝土,采用扣挂法节段拼装施工;通过扣索调整上、下弦钢管中的应力,管内混凝土替代了部分钢材。桥面系采用每孔跨径38m的钢-混连续结合梁,采用大节段吊装拼装钢梁、现场分段浇筑桥面混凝土的施工方案。     

钢管混凝土拱梁组合桥整体架设施工受力性能分析

针对钢管混凝土拱梁组合桥在整体架设过程中,钢系梁稳定性差、混凝土系梁需配置较多预应力钢束的缺点,提出采用钢管劲性骨架系梁的整体架设施工方法。为研究钢管劲性骨架系梁在施工过程中对拱梁组合桥各主要构件的内力分配影响效果,以某公路下承式钢管混凝土拱梁组合桥为背景,采用MIDAS Civil和Abaqus软件分别建立实际桥梁的整体杆系有限元模型和拱脚结点实体有限元模型,对施工阶段各主要构件进行受力性能分析。结果表明:通过分批张拉钢管劲性骨架中的系杆,可以减小各施工阶段钢管劲性骨架的钢管应力;钢管劲性骨架可以有效分担施工过程中的拱肋应力,使拱肋和钢管劲性骨架受力均匀;拱脚结点以纵向受压为主;拱肋受力均匀,稳定计算满足要求;靠近拱脚的吊杆应力稍大于跨中的吊杆应力,吊杆应力满足要求。     

钢管混凝土拱桥拱肋浇注顺序优化研究

钢管混凝土拱桥拱肋安装完毕后,有多种浇注拱肋内部混凝土的方案,而不同方案对拱肋产生的内力、位移及稳定安全性都有较大的影响。为了获得最优的拱肋混凝土浇注方案,采用三维有限元分析软件模拟钢管混凝土哑铃型截面拱肋内混凝土4种浇注方案,分别从应力、变形和稳定性3个方面对比不同浇注方案间的差异。研究结果表明:随着施工阶段的增加,结构的应力、变形增大,稳定性减小;初始施工时浇注相同部位混凝土对应的最大应力、变形和稳定性系数是相同的,已完成的施工阶段会对后续施工阶段的应力、变形和稳定性产生影响;相对于其他方案,先下拱肋后上拱肋的浇注顺序下结构在整个施工阶段应力、变形幅值较小,稳定性较好。     

梁拱分离组合中承式钢管混凝土拱桥设计探讨

文章以桃江大桥设计为工程实例,介绍采用midas/civil有限元软件,按实际材料类型建空间实体模型,模拟钢管混凝土加载及组合截面形成过程。分析计算桥面箱梁与钢管混凝土拱肋分离组合,中承式钢管混凝土拱桥拱肋,及预应力混凝土桥面箱梁兼作刚性系杆受力验算。     

钢管混凝土哑铃型短柱极限承载力的等效单圆管算法

哑铃型截面是钢管混凝土拱肋常用的截面形式。本文根据钢管混凝土哑铃型柱轴压与偏压试验,提出了将哑铃型截面等效成单圆管钢管混凝土截面,然后应用钢管混凝土结构设计规程进行极限承载力计算的等效单圆管法。对试件的计算表明,计算值与实验值吻合良好。这个方法概念清晰、计算简单,可供工程应用参考。     

钢管混凝土拱肋施工过程截面温度特性分析

应用大型通用程序对钢管混凝土构件截面温度场进行计算。对不同的水化热计算模型进行比较分析,认为复合指数式较为合适。对钢管壁厚、管径、混凝土导热系数等参数对钢管混凝土拱肋施工过程截面温度特性的影响进行了分析,结果表明:钢管壁厚影响较小,而管径的影响较大;混凝土导热系数对截面温度场有一定的影响,但对于同一种骨料的混凝土其影响不大。