拱肋面外稳定的实用计算方法

应用初始缺陷准则,建立拱肋面外稳定实用计算模型,将空间稳定问题转化为考虑了吊杆保向力效应的平面稳定问题,并编制出相应计算程序。在安徽怀远三桥三孔60m+84m+60m钢管混凝土拱肋系杆拱桥设计优化中,以此对拱肋面外稳定进行了详细的分析计算,为简化中跨拱肋风撑,取消边跨拱肋风撑提供了可靠依据。桥梁于2000年竣工,结构的安全与稳定得到充分验证。     

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.     

斜靠式系杆拱桥静力特性及稳定性分析

以某斜靠式系杆拱桥为工程背景,采用Midas Civil建立有限元模型对其静力特性和稳定性进行了分析研究。结果表明：拱肋、系梁及吊杆的应力和吊杆应力幅均满足设计要求;风撑的设置不仅提高了结构的稳定性,还改变了结构的失稳特征;结构失稳以拱肋的面外扭转失稳为主。     

钢系杆拱桥屈曲设计的实用计算方法

为准确分析钢系杆拱桥的屈曲问题,提出了2种基于欧洲规范的实用计算方法。方法1是基于简化梁单元模型建立的,通过求解特征值问题,进行屈曲分析,增加了关于拱肋屈曲长度的经验公式,能更好地表示拱肋横截面及两拱肋之间风撑的面外刚度;方法2是基于简化有限元模型建立的,能够确定结构长细比。为验证上述2种方法的有效性,建立了几座系杆拱桥精细非线性有限元模型,将用方法1和方法2计算的结果同非线性有限元结果进行比较分析。结果表明,采用欧洲规范进行拱桥屈曲设计非常保守;采用方法2的备选公式进行拱桥屈曲设计非常直接且容易,但只宜用于初步设计;采用方法1的简化梁单元模型,可以更精确确定临界屈曲荷载N_(cr);2种方法均应考虑使用屈曲曲线"a",从而可以使桥梁设计得更纤细。     

结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响

为研究结构参数对下承式钢管混凝土拱桥动力特性的影响,以某跨径为2×125 m的下承式钢管混凝土拱桥为例进行分析。采用ANSYS建立该桥模型,计算桥梁前6阶自振频率及相应振型,计算结果表明:该桥型的振动既有单独的面内和单独的面外振动,也有面内和面外的振动耦合。分析主拱圈含钢率、风撑截面积及布置形式、拱肋面内初始挠度、桥面宽度、矢跨比等结构参数对该桥动力特性的影响,分析结果表明:增加主拱圈含钢率、合理设置风撑和适当降低矢跨比能有效提高下承式钢管混凝土拱桥的结构刚度;拱肋面内初始挠度对结构动力性能影响可以忽略不计;桥面过宽会降低结构刚度,需要适当加强结构的横向联系。     

钢管混凝土拱桥拱肋横撑对动力和稳定性的影响

针对钢管混凝土拱桥拱肋横撑对整体桥梁结构的竖向抗弯刚度和扭转刚度的影响作用,运用通用有限元分析软件ANSYS对某一跨径为400 m的钢管混凝土拱桥建立空间有限元计算模型,分8种工况计算了该桥的动力特性和稳定安全系数,对比分析了横撑的位置、形式及数量等因素对这类型桥梁结构的动力性能和稳定性能的影响。计算结果表明,大跨度钢管混凝土拱桥的拱脚和拱顶必须设置横向联系,拱脚横撑对面内基频的影响不大,对面外基频和结构稳定性影响大,而拱顶横撑对面外基频、面内竖弯基频以及稳定性影响不大,但对扭转基频影响显著,另外,"K"撑对动力和稳定性能的影响比"米"撑显著,建议在不改变横撑数量的情况下优先采用"K"撑。     

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。     

三拱肋下承式系杆拱桥力学特点分析

下承式系杆拱桥因具有结构受力合理、造价经济、桥型美观、与周围环境协调性好等优点而得到广泛应用。城市桥梁路面通常较宽,若按照传统双拱肋下承式系杆拱桥设计,横梁计算跨径较大,通常会控制结构设计。为解决这一问题,可以采用在主梁中间增加1片拱肋的方式,以减小横梁的计算跨径,形成三拱肋系杆拱桥,但这会使结构受力变得复杂。以安徽省涡河三桥为工程背景,分析三拱肋下承式系杆拱桥的纵、横向受力特点、动力特性,以及在成桥运营状态下的稳定性能,得出一些有意义的结论,可为同类桥梁设计提供参考。     

三拱肋无风撑系杆拱桥受力特点

系杆拱桥具有受力合理、用材经济、施工方便、造型美观等突出优点在我国得到迅速发展。在桥宽较大的情况下,由于横梁的高度受限等原因,不得不采用3片拱肋,这就使得结构的纵向受力、横向受力以及结构的稳定性都成为十分突出的问题。本论文以德州京杭运河大桥为背景,分析3片拱肋无风撑系杆拱桥横向与纵向受力特点与设计要点。并对结构的稳定分析、实桥荷载试验进行介绍,为以后同类桥梁的设计提供参考。     

汕头市光华钢管混凝土系杆拱桥设计

汕头市光华桥是一座跨径63.8m、桥宽30m的下承式钢管混凝土系杆拱桥，本文介绍该桥的总体设计，以及拱肋、拱脚、系梁、吊杆、风撑等系杆拱桥主要构件的设计特点，简述系杆拱桥的内力特性及施工概况。     

下承式组合梁系杆拱桥设计及施工

下承式系杆拱桥采用组合梁桥面系及钢箱拱肋是新的发展趋势。结合大芦线新汇路桥135 m跨径主桥工程实例,介绍组合梁系杆拱桥的设计及施工。包括桥梁总体设计及主梁、主拱、吊杆等结构设计,对主桥结构进行了静力计算及稳定分析,并简要介绍了主桥的施工过程,为类似桥梁工程提供参考。     

客运专线下承式系杆拱桥极限承载力分析

为掌握铁路下承式系杆拱桥的极限承载力特性,以新建海南东环客运专线上跨度为61.5m的双线下承式系杆拱桥为背景进行研究.分别采用MIDAS Civil和OpenSEES建立该桥弹性和弹塑性有限元分析模型,采用纤维梁柱单元模拟钢筋混凝土拱肋的非线性响应,分析该桥极限承载力及初始缺陷对其极限承载力的影响.分析结果表明:具初始缺陷的铁路下承式系杆拱桥失稳特征为拱肋侧向位移过大、拱脚形成塑性铰而达到极限承载力,表现为极值点失稳;该类桥梁极限承载力计算需要同时考虑材料几何双重非线性因素影响;随着拱顶初始缺陷增大,该类桥梁桥面外极限承载力有所减小.     

怎样设计组合式系杆拱桥

组合式系杆拱桥是指跨中局部范围布置单榀拱肋、其余两侧采用双榀成提篮式,或在满足建筑限界要求范围内设平行式的拱桥,其二榀间一般采用框架式联结系。对于中承式系杆拱桥,桥面以下设置K式桁架联结系。为了改善拱肋面外稳定性,一般采用斜吊杆以及设置边跨系梁;或者采用中承式,以降低拱肋面外失稳时的屈曲系数,从而提高上述组合拱的跨越能力。现着眼于上述设计设想提供编制的方案路线及相应的稳定性验算实用公式,并以算例作出说明。     

无横撑下承式系杆拱桥侧倾稳定临界荷载的一般公式

通过对系杆拱桥作用在拱肋上的荷载性质进行了分析,采用能量法推导出无横撑下承式系杆拱桥侧倾稳定临界荷载的一般公式。指出系杆拱桥侧倾稳定存在有2种临界荷载,即自重荷载直接作用的临界荷载和吊杆拉力等效薄膜力的临界荷载,并通过算例对自重荷载直接作用的临界荷载所提出的方法和有限元法进行了比较验证。     

变截面钢管混凝土桁架拱桥结构稳定性分析

以蒲山特大桥主桥为研究对象,采用MIDAS/Civil有限元程序,建立了变截面钢管混凝土刚性系杆拱桥的空间有限元计算模型,计算了桥梁施工阶段和成桥状态的稳定安全系数,对桥梁的失稳特征进行了分析。结果表明:该桥梁的横撑形式及设置对桥梁的稳定性有较大影响。     

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。     

杭州逸湖大桥设计

杭州逸湖大桥采用130m跨径钢结构提篮拱桥,主拱肋拱轴线为抛物线,采用等高度矩形钢箱截面,内倾12°。风撑区别于常规的一字撑和K撑,采用整体式造型。系梁采用平行四边形钢箱截面,角度与内倾拱肋匹配,吊杆处对应设置横隔板。采用钢-混组合桥面,横梁顶面设置剪力钉与钢筋混凝土桥面板结合。吊杆采用叉耳销接方式。桥梁采用“先梁后拱”施工方法,少支架方案。采用空间有限元软件Midas/Civil对该桥的静、动力性能进行分析,结果表明各项指标均满足规范要求。     

PC系杆拱桥施工阶段稳定性及临时横撑影响分析

为有效指导PC系杆拱桥的施工,对该类桥梁施工阶段的稳定性及临时横撑对结构稳定性的影响进行研究.以江苏省新建省道336公路桥为背景,采用MIDAS Civil建立桥梁空间有限元模型,对3个施工控制阶段结构的稳定性及临时横撑设置与否、设置位置及形式对暂态拱稳定性的影响进行分析.分析结果表明:该桥施工阶段具有较好的稳定安全系数;施工阶段的吊杆张拉对全桥的稳定性有负影响;对称设置临时横撑时,同类型横撑设置在1/4跨径处效果最为明显;在相同位置设置X形临时横撑对结构稳定性贡献最大;横撑的间距和形式选择还需综合考虑桥梁美学、经济性及施工方便.     

90m提篮系杆拱桥设计与分析

某城市90 m钢箱拱肋提篮系杆拱桥,主梁采用钢混叠合梁,拱肋截面高度和宽度在空间同时变化,并采用无柔性系杆体系和减隔震抗震体系.通过对该桥技术特点介绍和计算分析,可为同类型桥梁设计提供一定的参考.     

中承式拱桥的侧倾稳定性研究

系杆拱桥的拱肋上作用有保向力和非保向力两种类型的荷载,采用能量法推导出中承式系杆拱桥侧倾稳定临界荷载的一般公式,并通过算例与有限元计算的结果进行了比较验证,获得的系杆拱桥侧倾稳定临界荷载的概念与裸拱侧倾稳定临界荷载是一致的。