关于悬链线无铰拱桥的恒载内力计算述评

当圬工拱桥向大跨径发展的时候,它的拱轴线就开始采用悬链线。工程实践证明,采用悬链线拱轴是经济合理的,可靠的。但是,关于悬链线无铰拱桥的恒载内力计算却经历了一个认识、发展和完善的过程。截至目前为止,恒载内力计算方法有四种之多,现分述如下:     

拱桥极限跨径研究

以拱肋材料的强度为限定条件，研究恒载下分别以抛物线、悬链线作为合理拱轴线时拱桥的极限跨径。并以此为基础，就极限跨径下拱桥的最佳矢跨比范围进行讨论。     

等截面空腹式拱桥恒载压力线的参数方程解析解及其运用

基于主拱圈自重表示为沿弧长方向的均布荷载,桥面恒载表示为沿跨度方向的均布荷载,建立平衡微分方程,引入参数解微分方程得到等截面空腹式拱桥压力线的解析解,计算方便、简洁,力学概念清晰。经过算例证明:选用该压力线作为拱轴线时主拱圈各截面恒载弯矩接近于0。同时,研究了采用悬链线和抛物线来拟合等截面空腹式拱桥压力线的情况,当选取的拱轴系数合适时,采用悬链线来拟合压力线是合适的。在求得等截面空腹式拱桥压力线解析解的基础上,还研究了荷载形式和矢跨比对压力线线形的影响。     

上承式拉索组合拱桥静力性能研究

介绍一种新型的上承式拉索组合拱桥。从立面上看,拱肋和桥面结构之间除了拱上立柱之外,另外还安装5对斜拉索,目的是通过调整拉索的索力来改变拱肋弯矩大小。采用RMV8i建立了200 m跨径的上承式拉索组合拱桥的有限元模型,计算在恒载和活载作用下的结构内力和截面应力,并与相同跨径的普通上承式钢管混凝土拱桥进行对比。结果表明,在恒载和活载作用下拱肋弯矩和拱顶轴力明显减小。     

无铰拱桥加固改造后的强度验算——梁拱式拱上建筑新桥型专题之二

加固改造后的无铰拱桥 ,由于恒载压力线和拱轴线相差较多 ,因而不能采用查表计算的办法 ,可以用有限元计算软件进行内力计算。本文提出在双曲拱桥加固改造后 ,当计算截面达到最小配筋率 ,按钢筋混凝土结构进行强度验算的方法。提出的方法可适用于一般无铰拱桥 ,如板拱、肋拱、箱形拱等。     

无铰拱桥加固改造后的强度验算——梁拱式拱上建筑新桥专题之二

加固改造后的无铰拱桥，由于恒载压力线和拱轴线相差较多，因而不能采用查表计算的办法，可以用有限元计算软件进行内力计算，本文提出在双曲拱桥加固改造后，当计算截面达到最小配筋率，按钢筋混凝土结构进行强度验算。提出了的方法可适用于一般无铰拱桥，如板拱，肋拱，箱形拱等。     

800m级变截面钢管混凝土飞燕拱与自锚悬索组合桥研讨

针对800 m级超大跨径钢管混凝土拱桥的需求,提出了单叶双曲面状变截面钢管混凝土飞燕拱与自锚悬索的组合桥.钢管混凝土飞燕式拱桥的推力可与自锚悬索桥的拉力平衡,形成自平衡结构体系,且以拱肋结构受力为主,自锚悬索体系受力为辅,两者协同工作,优势互补;另外,由于采用了单叶双曲面状变截面钢管的四肢空间桁架拱肋结构形式,从而能减...     

327座钢管混凝土拱桥的统计分析

截至2010年6月,共收集整理了327座跨径不小于50 m的钢管混凝土拱桥资料.统计分析了其建设趋势、行业分布、区域分布等总体状况和跨径范围、施工方法等技术指标以及矢跨比、拱轴线形、拱肋截面、横撑等结构参数.可为钢管混凝土拱桥的研究者提供应用参考.     

梅林大桥设计

宜兴市梅林大桥采用三跨连续下承式梁拱组合体系全钢结构提篮拱桥,跨径布置为:66+168+66=300 m。设计中采用有限元屈曲分析及欧拉公式反推求得拱肋面外长细比,为拱桥面外稳定承载力计算提供了一种有效途径;采用弯矩最小法,通过有限元及迭代的方法确定恒载压力线,再通过曲线拟合得到合理拱轴线方程,方法简单易用。     

大跨径拱桥拱轴线允许偏差的探讨

针对大跑径拱发展中拱轴线允许偏差问题进行探讨。指出以设计拱轴线为基础来评定、控制偏差的不足。建议以恒载压力线为基础来评定、控制偏差。通过理论分析推导出实桥恒载压力线的计算方法。根据这一方法，计算了典型拱轴线偏差对内力的影响。     

某大跨度系杆拱桥的参数分析

以某大跨度系杆拱桥为背景,对系杆拱桥的内倾角、拱轴线和矢跨比进行参数分析.重点讨论了不同拱肋内倾角下拱桥受力、合理拱轴线的选择和不同矢跨比对结构受力的影响,分析结果表明拱肋内倾角对拱肋的面外稳定影响较大;拱肋内倾角度加大,横撑线刚度增强,,可以增大拱肋面外稳定安全系数;1/4L拱肋截面为拱肋控制截面,悬链线方案拱肋截面受力最好;随着矢跨比的降低,拱肋面外稳定安全系数下降.     

斜拉拱桥结构的建模与静力分析

斜拉拱桥是的一种新型组合桥梁。基于ANSYS有限元软件，以湘潭市湘江四大桥为工程背景，建立了斜拉拱桥结构的平面有限元模型。首次用ANSYS得到了影响线和包络图，根据包络图确定了最不利活载的加载位置，按照弯矩影响线进行布载，对几个典型工况的受力情进行了分析。结果表明斜拉拱桥受力合理。     

拱索体系加固的刚架拱桥荷载横向分布

针对传统的钢筋混凝土刚架拱桥采用拱索体系加固的要点和措施,提出了计算拱索体系荷载横向分布的弹性支承连续梁法。该方法假定荷载作用在由各拱片或索组成的空间桥梁结构中,通过计算荷载作用在截面处各拱片或索的刚度,根据桥梁的横向联结刚度,建立一弹性支承连续横梁来计算荷载在各拱片的横向分配,从而把空间问题转化为平面问题来处理。空间有限元分析结果和实桥试验结果对比表明:用拱索体系加固刚架拱桥,能有效地提高该桥的极限承载能力;该方法是一种简单、实用、偏于安全的设计计算方法。     

大跨悬浇钢筋混凝土拱桥施工扣索力优化计算分析

为有效控制钢筋混凝土拱圈在悬臂浇筑过程中出现过大的拉应力,文中以某大跨悬浇钢筋混凝土拱桥为依托,提出一种扣索力优化计算方法。首先,基于“未知荷载系数法”获取拱圈最大悬臂状态扣索力初值;然后,开展正装分析并提取施工过程的索力、应力以及位移影响矩阵,基于优化原理并利用MATLAB软件对扣索力开展进一步优化。最后,分别基于影响线原理和无应力状态法原理确定拱圈合龙前扣索力最优拆除顺序和扣索补张拉值,确保拱圈受力合理、松索成拱后拱圈线形光滑圆顺。算例结果表明,扣索初拉力值较为均匀,所有索力值安全系数均大于2.5;拱圈松索成拱线形合理,未出现“马鞍形”;拱圈施工过程中截面拉应力均小于1.8 MPa,满足设计要求。     

钢筋混凝土下承式系杆拱桥设计与施工

贵州省开阳县东山大桥为一跨90m钢筋混凝土下承式系杆拱桥,净跨88m。拱肋矢跨比为1/5,其轴线为二次抛物线,为钢筋混凝土结构,系梁断面为矩形截面。截面内共设6束21φ~j15．2mm低松驰预应力钢绞线。每片拱肋有14根吊杆,每根吊杆采用φ7-73预应力钢丝束组成,并锚于拱肋和系梁上。结构计算分析在平面力系下进行,采用“桥梁平面杆系结构计算软件”对上部结构进行计算分析。     

钢管混凝土拉索拱桥成桥索力优化研究

基于钢管混凝土拉索拱桥的受力特点,以拱肋恒载弯矩分布为控制目标变量,以斜拉索索力为控制优化变量,借助影响矩阵,确定钢管混凝土拉索拱桥的合理成桥索力。通过对已建成的天子山桥的计算分析表明该方法简单、合理、有效。     

大跨度钢箱桁架拱桥拱肋架设施工技术

湖北香溪长江公路大桥为主跨519m(计算跨径)全推力中承式无铰钢桁架拱桥,主拱采用"缆索吊机+斜拉扣挂法"悬臂拼装架设。主拱肋分成桁片节段,在工厂加工制造预拼,船运至桥位处,进行缆索吊机吊装施工;拱脚段采用支架对预埋件进行定位,吊装至设计位置;再进行拱肋整体桁片节段吊装,拱肋整体桁片前4个节段安装完毕,封铰后,进行第一次体系转换,进行剩余节段的安装;合龙前,北岸最后一个节段(NS11)采用"倒栽葱"方式通过间隙;合龙段采用"配切+温度变化"来实现精确合龙;主拱合龙后,拆除扣锚索,完成第二次体系转换。     

大跨度连续刚构柔性拱组合结构受力效应分析

为研究大跨度连续刚构柔性拱组合结构受力效应,以宜万铁路宜昌长江大桥为背景,在总结该类结构体系特点的基础上,采用桥梁博士分析软件建立全桥平面有限元模型,对全桥桥面施加竖向均布荷载(二期恒载),分析拱梁内力、竖向荷载及跨中截面弯矩的分配;将该桥与孔跨组成及截面尺寸完全相同的连续刚构桥在恒、活载作用下的结构内力进行对比,分析组合结构的拱梁组合效应。分析结果表明:在竖向均布荷载作用下,连续刚构柔性拱组合结构跨中范围吊杆轴力增加较大;结构跨中截面总弯矩绝大部分已转化为拱肋压力与主梁拉力;与连续刚构相比,活载作用下,连续刚构柔性拱组合结构的主梁弯矩显著减小,结构刚度提高较大,柔性拱作用明显。