大跨度系杆拱桥的结构形式对动力特性及地震响应的影响探讨

我国目前建造的系杆拱桥以竖直拱面和垂直吊杆为主流形式,本文通过对比研究,系统探讨了系杆拱桥的拱肋及吊杆的结构形式变化对系杆拱桥动力特性及地震响应的影响,基于结构动力特性及抗震性能对其拱肋及吊杆形式的选择提出了合理建议,对于桥梁结构选型具有指导意义。     

考虑桩土相互作用的车-轨-桥系统地震响应分析

弄清桩土相互作用对车桥系统地震响应的影响对于研究地震引起的高速铁路桥上列车行车安全问题十分必要. 基于列车-轨道-桥梁耦合振动理论,采用Winkler地基梁模拟群桩基础并通过m法计算弹簧参数,建立了地震作用下的列车-轨道-桥梁-群桩耦合振动模型,并编制了仿真分析程序. 以某（88 + 168 + 88）m预应力混凝土连续刚构桥为例,分别建立了考虑桩土相互作用的群桩基础模型以及作为对比的刚性基础模型和弹性基础模型,通过输入3条典型地震波,计算对比了3种模型的耦合振动响应,研究了桩土相互作用的影响. 结果表明:地震作用下桩土相互作用对桥梁、轨道和列车子系统动力响应的影响横向大于竖向,且对桥梁、轨道子系统动力响应的影响大于列车子系统;对于本文的计算条件,不考虑桩土相互作用会使桥梁、轨道和列车子系统的动力响应偏小,其中列车的脱轨系数、轮重减载率和轮轴横向力平均值分别偏小5.8%、8.6%和9.0%;桩土相互作用对列车行车安全性指标的影响不会随车速的变化而变化. 本文的研究成果可为震区高速铁路桥梁的抗震设计提供参考.      

铁路钢管混凝土系杆拱桥动力特性及地震响应分析

以某铁路钢管混凝土系杆拱桥为研究对象,运用有限元分析软件ANSYS建立了其空间杆系有限元 模型,其中拱肋与系梁采用空间梁单元模拟,吊杆采用空间杆单元模拟,对其动力特性进行了分析;在此基础上运用时程分析方法分别计算了该桥在竖向和纵向地震力组合以及竖向和横向地震力组合两种工况下的地震响应,得到了主拱控制截面在两种荷载工况下的最大内力和最大位移响应,对其抗震性能进行了分析评价.结果表明：该铁路系杆拱桥动力特性总体体现为刚性拱桥的动力特征,横桥向刚度相对较弱,竖向地震力作用下的响应较大,应引起设计注意.研究可为同类型的铁路刚性拱桥抗震设计提供理论依据.     

肋拱桥地震反应特点分析

利用反应谱方法和时程法,采用4种不同的地震作用输入方式,即顺桥方向、横桥方向、竖向3个方向分别单独输入地震作用以及3个方向同时输入地震作用,对两座不同类型的大跨度肋拱桥的地震响应进行了计算,重点分析了不同方向地震作用在主拱肋引起的主要内力。研究结果表明:横向地震作用对上承式肋拱桥主拱肋内力有较大影响,横向地震作用不仅引起拱肋的面外内力,还会在拱肋内引起较大的面内弯矩、剪力和轴力;肋拱桥抗震计算时,应沿顺桥向、横桥向和竖向3个方向同时输入地震作用;拱脚为肋拱桥的抗震薄弱部位,抗震设计时应特别关注。     

系杆拱桥钢拱肋造价影响因素分析

针对目前钢管混凝土系杆拱桥钢拱肋造价无明确定额可依的情况,结合江苏省高速公路钢管混凝土系杆拱桥钢拱肋制作安装工艺以及造价管理实践,对影响钢管混凝土拱桥钢拱肋造价的主要因素进行了分析．为桥梁建设中钢管拱肋造价管理提供参考。     

混凝土灌注过程中钢管拱受力状况分析及改善

在钢管混凝土系杆拱桥的施工过程中,拱肋混凝土灌注是一项关键工序.但在混凝土灌注过程中,由于整个钢管拱受力不均,会使钢管拱局部应力或变形过大.以一座钢管混凝土系杆拱桥——琼海九曲江大桥为例,研究拱肋混凝土灌注过程中钢管拱的受力变形,通过张拉关键吊杆改善钢管拱的受力状况,有效地减少了钢管拱的局部应力和变形,取得了较好的效果.     

钢箱斜靠拱人行桥的结构设计分析

系杆拱桥桥型优美,集拱与梁的优点于一身,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用。以某人行桥工程为依托,介绍桥梁结构设计情况,并采用有限元模型对主桥结构的强度和稳定性进行计算分析。计算结果表明,主桥拱肋、系梁、横梁、吊杆等构件强度及稳定性满足规范要求。     

吊杆断裂对系杆拱桥动力性能的影响

为研究系杆拱桥在吊杆突然断裂下的力学性能变化,以某计算跨径90m系杆拱桥为研究对象,采用ANSYS有限元软件进行吊杆破断过程的数值模拟,分别研究跨中长吊杆断裂与拱脚附近短吊杆断裂两种工况下其余构件的内力变化,并与静力分析结果对比。分析结果表明:长吊杆断裂对其余构件内力的影响更明显;同时,吊杆断裂瞬间产生的动力响应不容忽视,不宜采用静力方法模拟。     

128m提篮式系杆拱桥施工监控技术

对京沪高速铁路128 m跨下承式系杆拱桥的施工监控内容进行了阐述,介绍了具体的监控方法,监测表明系梁、拱肋应力、吊杆内力以及各个工况中拱肋与系梁的变形实测结果与理论计算值基本相符。128m提篮式系杆拱桥的线形以及应力控制是比较成功的,可为同类桥梁的施工监控提供参考。     

系杆拱桥施工支架刚度对结构受力的影响分析

文章以1座采用少支架施工的系杆拱桥为背景,阐述了拱肋施工重量引起的系杆和支架整体变形以及支架基础沉降对系杆结构内力的影响,通过考虑少支架变形影响的施工过程模拟,进行了系杆内力的具体理论分析计算.结果表明,拱肋支架直接支撑在系杆上时,其自重作用将会减小系杆内的预应力效应,对系杆受力安全形成不利影响;拱肋支架直接支撑于系杆支架时,对系杆受力的影响要明显大于拱肋恒载先传至系杆的情况,因而更应引起设计、监控和施工方面的重视.