拱桥气弹模型的设计、修正与测试

通过一座主跨为450m的中承式拱桥全桥模型风洞试验总结了大跨径拱桥全桥气弹模型的设计、修正与测试的经验。模型设计是风洞试验的基础,而拱桥模型芯梁设计应考虑到拱桥结构的复杂性和各个振型的特点。首先针对拱桥进行了动力特性分析,即进行气弹模型的有限元建模并对几个结构参数对基频的影响进行了分析。在模型调试过程中,提出了质量影响矩阵法,该方法能明显减少模型调试次数,提高试验效率,是一种可行而高效的调节方法。作为动力特性测试的补充,模型静力刚度检验是进行风洞试验前一个重要环节,最后还介绍了这座中承式拱桥的静力刚度测试的过程。     

大跨度中承式拱桥侧向稳定的空间有限元分析

以浙江淳安跨度为198m的中承式钢管混凝土劲性骨架拱桥为工程背景,采用通用的有限元软件ANSYS,分析了拱肋刚度及横向联系刚度、设置的位置、形式等因素对大跨度中承式拱桥侧向稳定的影响,为此类桥梁的设计和施工提供参考.     

大跨度中承式钢箱桁架拱桥抗震体系研究北大核心

为研究大跨度中承式钢箱桁架拱桥合理抗震体系,以某主跨519 m的中承式钢箱桁架拱桥为背景,采用MIDAS软件建立全桥有限元模型,分析桥梁自振特性、非线性时程地震响应,对比采用拉索减震支座前、后2种抗震支承体系下的桥梁地震响应,并对拉索减震支座的自由程进行参数分析。结果表明:对于大跨度中承式拱桥,抗震体系设计应重点关注桥梁支座反力;由于主梁从主拱肋间穿过,降低了桥梁的抗扭刚度;采用拉索减震支座前、后,拱脚内力变化不大,桥梁支座横向水平力最大值由3027 kN降至915 kN,桥梁顺、横桥向位移响应也得到明显改善;该桥合理拉索自由程为5 cm。     

桥道系对中承式钢管混凝土拱桥地震响应的影响

针对浙江某跨径308m中承式钢管混凝土拱桥的特点, 建立了精细的有限元计算模型并分析其模态特性及其在地震动作用下,桥道系的参与以及桥道系刚度、质量变化对拱桥位移、内力的影响.分析表明对于大跨度中承式钢管混凝土拱桥的地震响应,桥道系的影响不容忽视,桥道系刚度、质量变化对拱肋的影响不同,拱脚附近截面内力对桥道系刚度的变化最为敏感.     

桥道系对中承式钢管混凝土拱桥地震响应的影响

针对浙江某跨径308 m中承式钢管混凝土拱桥的特点,建立了精细的有限元计算模型并分析其模态特性及其在地震动作用下,桥道系的参与以及桥道系刚度、质量变化对拱桥位移、内力的影响。分析表明：对于大跨度中承式钢管混凝土拱桥的地震响应,桥道系的影响不容忽视,桥道系刚度、质量变化对拱肋的影响不同,拱脚附近截面内力对桥道系刚度的变化最为敏感。     

某中承式钢拱桥边跨钢结构局部分析

该文重点对某中承式钢拱桥边跨钢结构进行了应力与变形分析。分析结果显示：中承式钢拱桥边跨钢结构变形满足规范要求，边跨结构mises应力处于可控范围之内。中承式钢拱桥边跨钢结构设计合理可靠，为类似中承式钢拱桥的设计提供了参考。     

拱桥结构刚度性能的现场检测方法

以一中承式钢筋混凝土拱桥为例，介绍了拱桥结构的挠度和动力特性的现场检测方法，该检测结果以及与理论计算值的比较可用来作为评价拱桥结构刚度性能的依据。     

内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响分析

该文基于复式钢箱拱桥(外倾拱为主拱、内倾拱为副拱)应用非常少的现状,以建成的某复式钢箱中承式拱桥为工程背景,探讨复式钢箱拱受力特点,评判内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥的受力影响。通过Midas建立施工全过程杆系有限元分析模型,以成桥主拱索力保持一致为基准,开展成桥状态、运营状态受力对比分析。分析结果表明:内倾副拱对复式钢箱中承式拱桥受力影响较小,同时削弱了结构整体可靠性,造成浪费,复式钢箱拱设计方案除满足桥梁美学要求外,并未继承内倾拱桥刚度大、稳定性能好的优点,也没有弥补外倾拱空间受力的不足,在经济性上不可取,在结构受力上也不合理,同时鉴于复式钢箱拱桥应用少,开展相关设计理论研究迫在眉睫。     

横撑对大跨度钢管砼拱桥稳定性的影响分析

以某大跨度中承式钢管砼系杆拱桥为背景,借助有限元软件MIDAS/Civil 2015建立有限元空间模型,分别对不同横撑下的拱桥进行屈曲稳定性分析,从横撑形式、横撑刚度及横撑间距三方面探究横撑对大跨度钢管砼拱桥稳定性的影响,为大跨度钢管砼拱桥设计、施工提供指导。     

中承式拱桥吊索损伤对吊索系静张力的影响

基于中承式拱桥的有限元建模,考虑到吊索损伤对吊索拉伸刚度的影响,运用一阶矩阵摄动理论,采用刚性拱模型,研究了中承式拱桥吊索损伤对吊索系静张力的影响,导出了吊索系张力矢量因损伤变化的表达式,并用工程实例进行计算机仿真研究。研究结果表明:吊索的损伤会引起吊索系静张力的重新分布,即引起损伤吊索自身静张力的减小及邻近吊索静张力增大,随着损伤的增大,这种变化也逐渐增大;损伤大小与吊索静张力的变化呈近似的线性关系。这一结果对中承式拱桥吊索损伤的检测有实际参考价值。     

斜拉拱桥侧向稳定性分析

以湘潭市湘江四大桥为例,利用ANSYS软件建立了斜拉拱桥的三维空间有限元模型,分析了拱肋刚度、横撑刚度及设置位置和拱肋内倾角等因素对斜拉拱桥侧向稳定的影响,为斜拉拱桥的设计提供参考。     

两种钢管混凝土实体拱桥力学性能的对比分析

进行钢管混凝土实体(哑铃形和单圆管)拱桥的力学性能的有限元分析和对比,并研究拱肋横撑对两种实体拱桥的动力性能和稳定性能的影响。研究表明,对钢管混凝土实体拱桥进行整体设计时,应主要从静力方面考虑拱肋刚度的选取,哑铃形的静力性能优于单圆管;拱肋横撑的数量和形式主要影响结构整体横向刚度,"K"形横撑对面外动力性能的影响要大得多;从稳定性方面考虑,单圆管优于哑铃形。     

某异型系杆拱桥空间力学特性分析

为研究斜吊杆异型系杆拱桥的空间力学特性,以某异型系杆拱桥为研究对象,采用MIDAS Civil建立该桥空间有限元模型,分析其在施工和使用阶段的静、动力特性及结构稳定性.分析结果表明:该桥斜吊杆附加应力对拱肋影响较大,全桥纵、横梁框架体系整体刚度较大,拱肋挠度对整体降温比较敏感,使用阶段各吊杆应力幅比较均匀,为50 MPa左右;拱肋侧倾刚度较小,拱肋刚度对全桥刚度贡献较大,各阶段稳定系数均较高;吊杆调索对全桥应力水平有较大影响,施工中应予注意.     

钢系杆拱桥结构体系设计参数研究

系杆拱桥具有跨越能力大、建筑高度小等优点,在已建高速铁路的国家都得到了应用,但我国至今还没有在高速铁路上实际建成大跨度钢系杆拱桥,设计中还有许多问题需要研究。以大跨度钢系杆拱桥为工程背景,利用有限元程序分析了矢跨比、系梁和拱肋的刚度比、拱肋横向连接系的设置、吊杆布置形式、桥面系对结构力学特性的影响,探讨了上述参数相对较优的方案,供设计人员参考。     

设计参数对梁拱组合桥稳定性影响研究

该文对梁拱组合体系桥的稳定性进行分析,分别考虑矢跨比、横撑的型式及其刚度、拱肋刚度等设计参数的变化对梁拱组合结构稳定性的影响。分析表明X撵、K撑对梁拱组合结构的稳定性贡献大,拱肋、横撑的侧向刚度对梁拱组合结构稳定性影响很大。     

钢筋混凝土拱桥拱箱现浇施工力学行为分析

钢筋混凝土拱桥拱箱在无支墩拱架上现浇施工时,对裸拱架和已形成部分拱环2个阶段分别进行了流水压力静力计算、自振特性分析和屈曲分析,表明先期形成的拱环与拱架的横向联合作用明显.对先形成2个边箱和先形成底板及部分腹板2种分环方案进行了比较,发现分环方式不同,其横向联合作用的强弱也有差别,后者要优于前者.选择合理的分环方式并利用已形成的拱环与拱架的横向联合作用,可以有效提高施工中拱架的横向稳定性.     

大跨度单线铁路连续梁拱空间稳定性分析

由于单线铁路大跨度连续梁拱组合结构横向宽度小,因此,需要重点关注结构的横向刚度和整体稳定性。文中以国内最大跨度的单线铁路连续梁拱——乐清湾铁路楠溪江特大桥主桥70 m+136 m+70 m连续梁拱为例,采用midas软件建立全桥空间有限元模型,分析了结构的空间弹性稳定性,并对全桥横向倾覆稳定性进行了分析。结果表明,该单线铁路大跨度连续梁拱的拱肋面外稳定系数为6.396,面内竖向稳定系数为41.316,满足拱结构稳定系数不小于5的要求;拱肋的面外稳定储备远小于面内稳定储备,面外稳定性是单线连续梁拱的设计控制因素之一,应引起足够重视;在最不利荷载组合作用下,全桥横向倾覆稳定系数为3.95,满足横向倾覆稳定系数不小于1.3的要求。     

拱形索塔的空间稳定性分析

拱形索塔是斜拉桥塔柱的一种新形式,矢跨比较大使其有别于一般的拱结构。文中分析了拱承斜拉桥索塔稳定性影响因素,并比较了非线性因素影响,探讨了拉索非保向力对索塔侧倾的作用。     

下承式拱桥考虑吊杆力非保向效应的稳定性

下承式拱桥考虑吊杆非保向效应的面外稳定性研究,以桥道梁横向为有限刚度,并考虑拱自重不参予吊杆力,以及拱肋不同的矢跨比等条件,计算出非保向影响对临界力的效应系数。有关成果可供设计下承式、中承式拱(包括系杆拱)的总体布置参考。     

考虑水平荷载作用的大跨径钢管混凝土拱桥稳定分析

浙江淳安南浦大桥为大跨径中承式钢管混凝土桁式拱桥,矢高60m,跨径308m,桥宽12m,宽跨比较小,该桥的面外稳定是桥梁安全性的关键。在水平荷载(包括风荷载和水平地震荷载)作用下,拱桥的面外稳定更引起设计者的重视。采用ANSYS有限元分析软件,考虑几何非线性,探讨了不同量值水平荷载对该桥施工最不利阶段和成桥阶段的面外稳定的影响,为此类桥梁的设计施工提供参考。