某三拱肋系杆拱桥设计与受力分析

在城市桥梁建设中,对于桥面较宽且中分带受到道路总体布置限制的情况,常采用三拱肋系杆拱桥的形式。与常见的两拱肋系杆拱桥相比,三拱肋系杆拱桥由于空间上中拱片与边拱片刚度的差异,导致其受力更为复杂。以一座88 m三拱肋系杆拱桥为例,通过有限元整体分析、局部分析等方法,对三拱肋系杆拱桥的设计关键节点进行初步分析和探讨。分析表明,该桥在正常使用以及吊杆偶然断裂的情况下均满足要求,结构安全可靠。     

组合桥面系杆拱桥力学与经济性能研究

为明确大跨度组合桥面系杆拱桥的力学与经济性能,针对主跨200m的桥梁,进行3种系杆拱桥方案(组合桥面、竖直吊杆;正交异性钢桥面、竖直吊杆;组合桥面、网状吊杆)的试设计研究。采用TDV RM Bridge有限元程序建立3种试设计方案模型,对比3种方案的静力强度和稳定性等力学性能;统计各方案材料用量,引入材料指标,对比3种方案的经济性能。结果表明:对于主跨200m的系杆拱桥,组合桥面与正交异性钢桥面相比更能展现出良好的技术与经济竞争力;采用网状吊杆,可显著提高系杆拱桥的结构刚度、减小拱肋和系梁的活载弯矩、节省材料用量,但应重视吊杆的疲劳问题。     

基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制研究

为解决系杆拱桥在钢拱肋和钢梁拼装过程中线形的确定和控制等问题，通过基于无应力状态法的系杆拱桥施工控制方法，利用系杆拱桥构件单元的无应力长度和无应力曲率，建立了拱桥施工中间过程与最终成桥状态之间的联系，避免了系杆拱桥成桥后繁琐的调索步骤，并以某在建系杆拱桥为例，采用MIDAS Civil有限元软件建立全桥数值模型，对该桥施工过程进行模拟。结果表明：基于无应力状态法的系杆拱桥线形及索力控制方法计算准确，可行性好，实测拱肋、钢主梁线形偏差以及吊杆索力偏差均满足规范要求，同时可节省工期。     

钢管混凝土系杆拱桥吊杆布置形式对结构稳定与动力性能的影响

钢管混凝土系杆拱桥通过吊杆将桥道系和拱肋联成整体,共同承受荷载。吊杆的布置形式对结构力学性能有较大的影响。对一座钢管混凝土系杆拱桥进行计算分析,比较了直吊杆和3种斜吊杆布置形式下结构的稳定与动力性能。结果表明,采用斜吊杆可提高系杆拱桥面内刚度,减少地震作用下面内位移。     

中承式系杆拱桥吊杆张拉施工监控

中承式系杆拱桥由于可降低桥面高度,且跨越能力大,大量应用于我国城市桥梁建设。吊杆是中承式系杆拱桥中的重要受力体系,负责把桥面荷载传递至拱肋,关系全桥的安危。结合Midas有限元计算,通过对一座系杆拱桥的吊杆张拉时进行应力、线形和索力的全过程监测,总结出一些实践经验,供相关技术人员参考。     

下承式钢筋混凝土异型系杆拱桥的施工监控技术

依托上海市大庆桥-下承式钢筋混凝土异型系杆拱桥,研究了异型系杆拱桥的施工监控技术。通过拱肋、主梁的线形与应力监测及吊杆的索力监测,取得了很好的成桥状态。结构变形和受力均与有限元分析结果吻合且安全可控,成桥索力与设计索力最大误差不超过8%且全桥索力累积误差为1.3%,验证了施工方案的可行性,可为类似城市异型拱桥施工提供参考。     

一座新颖的蝴蝶拱桥设计

绍兴市迪荡湖环湖1号桥采用空间四索面吊杆的三跨下承式异形拱桥,主要受力结构由两道外倾的拱肋、弧形的主梁组成,辅以吊杆连接,拱脚和桥面梁体刚结。该桥上下行分幅,每幅桥由一根外倾拱肋通过一组横桥向两根的吊杆吊住桥面横梁形成基本结构体系,吊杆为外倾的拱肋提供了横向稳定约束,较之其他由单根吊杆的结构,受力更为合理。结构新颖,外形美观,对称的拱肋、弧形的景观平台和外倾的拱肋错落有致,观光人行道的圆弧曲线融于桥梁整体造型之中,远远望去,犹如一只彩蝶在迪荡湖上翩翩起舞。     

结构损伤对系杆拱桥结构性能的影响研究

为了研究系杆拱桥在关键构件损伤后的安全性能和内力重分布规律,以某钢管混凝土系杆拱桥为背景,采用MIDAS Civil软件建立全桥有限元模型,设置吊杆损伤、吊杆失效和拱肋损伤不同工况,对比分析该桥在损伤状态和完好状态下的结构性能,分析损伤状态对其动力特性、稳定性、结构位移和内力的影响。结果表明:吊杆损伤、失效和拱肋损伤会使桥梁整体刚度降低、自振频率减小,但对振型基本没有影响;吊杆损伤、失效和拱肋损伤会导致桥梁稳定性降低,但降低幅度较小,对失稳形式没有影响;吊杆损伤会引起桥面竖向位移和吊杆应力增加,但对拱肋弯矩影响不大;吊杆失效会对其相邻部位产生显著影响,使结构发生显著的内力重分布;拱肋损伤对桥面竖向位移和吊杆应力影响很小,对拱肋弯矩影响较大。     

株洲湘江四桥上部结构施工工艺

株洲湘江四桥为三塔单索面预应力砼矮塔斜拉桥。文中从挂篮设备、施工工艺等方面，介绍了株洲湘江四桥箱梁、主塔、斜拉索安装、张拉等上部结构施工技术，以为同类桥梁上部结构的施工提供参考。     

忻州市云中河傅山路桥总体设计

忻州市云中河傅山路桥是规划中连通云中河两岸路网的重要通道,也是云中河的重要景观节点。在满足道路通行基本功能的前提下,经过重点考虑桥梁整体景观效果的综合比选,该桥采用主跨90m下承式复式钢箱系杆拱梁组合桥方案,为拱梁固结、墩梁分离的连续结构体系,桥面标准宽度为43.5m,设置双向8车道。主梁采用单箱多室大悬臂混凝土箱形截面,主、副拱肋均采用梯形钢箱截面,拱脚位置设置系杆索平衡水平推力。该桥按照索辅梁桥理念进行设计,主梁承担约70%的恒载,通过充分发挥主梁的承载能力,提高结构效率,降低拱肋负荷,减小拱肋尺寸,实现桥梁结构创新、桥梁美学与工程经济的融合;通过采用可单根张拉、单根换索的钢绞线系杆索以及带PBL剪力键的钢-混接头方案增强结构的耐久性。     

独肋下承式系杆拱桥受力分析

独肋下承式系杆拱桥具有跨越能力强,占用桥面宽度少,桥面标高低,结构简洁,造型优美,施工方式灵活多变,适应能力强等特点,在现代城市建设中得到广泛应用.由于横向只有一片拱肋,一般拱肋设置在桥面横向中间位置,吊杆也设置在拱肋正下方,如果桥面宽度较大,则对桥面横向受力要求较高.通过工程实例,应用平面及空间计算软件,分别对结构纵向整体受力及横向受力进行对比计算,同时对结构的空间稳定性进行分析,确保桥梁各个构件的受力满足要求[1],为类似桥型设计提供了参考.     

大跨径无支架缆索吊吊装系统设计与施工

钱塘江四桥为双层桥面双主拱钢管混凝土组合系杆拱桥,主桥共11跨,包括下承、中承、上承式3种结构形式。上部结构的吊装采用两跨无支架缆索吊吊装施工,拱肋安装采用斜拉扣挂体系,技术含量高,施工难度大。     

钢管混凝土系杆拱桥预应力技术及结构分析测试研究

南京栖霞大桥为一座主跨８６．５ｍ的大跨度宽桥面钢管混凝土系杆拱桥。阐述了该桥的预应力施工技术，分析了桥梁在施工各阶段的受力特征，并结合系梁的实测应力，对实施过程中的结构安全性进行评价。同时还研究了大跨度宽桥面系杆拱桥独特的力学特征。     

续论预应力混凝土系杆拱桥的设计与施工研究(续)——连续梁拱组合桥梁

(接上期) 2 系杆拱施工的发展 2.1 钢管混凝土拱肋施工 2.1.1 钢管拱肋的吊装 对于中承式拱桥或半中承式系杆拱桥,实践证明采用无支架施工既安全又经济.在施工步骤上,首先完成三角体或边跨施工,然后安装中跨桥面以上拱肋.     

飞燕式钢管混凝土系杆拱桥参数分析与线形控制

对影响结构的参数进行有效识别是拱桥施工控制的重点。该文结合秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥工程实例,利用有限元软件Midas/Civil进行计算分析,对主拱肋混凝土重度、温度、刚度及系杆索力影响参数进行了分析。得到了各设计参数变化时对主拱肋成桥线形、应力及拱脚水平推力的影响程度,为秋湖里飞燕式钢管混凝土系杆拱桥施工监控提供了参考。现场线形监测结果表明:该有限元模型有效性较高,主拱肋线形控制良好。     

艾溪湖大桥受力性能分析

艾溪湖大桥主桥为三跨连续外倾式四索面下承式钢箱系杆拱桥,拱肋采用外倾式钢箱主拱和空间曲线的钢箱副拱,结构形式新颖,该桥的结构受力表现出复杂的空间力学特点,为详细了解该桥受力特点,采用Midas/civil空间梁格法建立了该桥的空间有限元模型,并对其进行了整体受力性能、动力特性、特征值分析,运用Ansys进行局部受力分析。结果表明:该桥的整体受力性能良好,且各结构的局部设计也非常到位。     

结合梁桥面系异形钢箱拱肋系杆拱桥设计

莆田城港大道跨木兰溪大桥主桥是两跨简支的双肋下承式钢箱拱肋结合梁桥面系的异形系杆拱桥,单跨跨径72m,桥宽47.5m,城-A级荷载,双向8车道。该文以该桥的初步设计和施工图设计为基础,介绍了异形系杆拱桥的桥型方案研究、主桥结构设计、结构计算分析等内容,并分析了该桥的一些技术特点。该桥的弯曲河道斜交主桥设计方法、结合梁在拱桥中的设计思想、结合梁横梁设置临时支点改善结构受力、独特拱肋造型的设计方法等内容,可供类似桥梁设计时参考。     

先梁后拱法下承式系杆拱桥系梁拱肋施工技术研究

系杆拱桥是一种集拱与梁的优点于一身的桥型,它将拱与梁两种基本结构形式组合在一起,共同承受荷载,充分发挥梁受弯、拱受压的结构性能和组合作用。同时,系杆拱桥以其造型优美、单跨跨径大,已成为高速铁路和城际高铁穿越城市道路、河流的一种常用设计桥梁结构形式。本文以京沪高铁跨曹安公路96m系杆拱桥为背景,重点介绍先梁后拱法系杆拱桥的系梁和拱肋施工技术,希望能为后续同类型桥梁施工提供一定的借鉴指导意义。     

超宽、无风撑钢箱拱肋系杆拱桥稳定性分析

市政桥梁一般桥面很宽,跨径相对较小,采用系杆拱桥若设置风撑对景观影响很大,而不设置风撑拱肋面外稳定不容忽视。对系杆拱桥稳定分析理论进行了说明,并结合工程设计案例对拱肋面外稳定进行简化计算及有限元分析,经比较,简化计算足够精确且偏于安全;对钢箱拱肋采用等效压柱法进行面内整体稳定分析。该方法可供类似桥梁设计提供参考和借鉴。     

福州鼓山大桥关键技术研究

鼓山大桥为主跨235 m的独塔空间索面自锚式悬索桥,加劲梁为钢-混凝土混合梁,桥面全宽42 m,综述该桥结构设计、科研与试验及施工关键技术。该桥加劲梁在桥塔处设置纵向阻尼器,主索鞍整体铸造,滑动装置采用座板而不采用格栅,散索套及散索鞍采用单向活动支座支承。进行主缆线形与吊索张拉、主缆锚固区受力、抗震性能、钢桥面铺装及全桥模型试验等专题研究,研究表明:该桥设计理论正确,两跨吊索同时张拉较合理,锚固区应力分布复杂,阻尼器作用显著,桥面铺装采用改性沥青较合适,剪力滞效应对结构影响不大。该桥采用"先梁后缆"的施工顺序,钢箱梁采用顶推法施工。